Question

（8分）碳酸鈣可用于預防和治療鈣缺乏癥。某實驗小組同學要測定一種鈣片中碳酸鈣的含量。

【查閱資料】獲得的資料有：

（1）補鈣劑中常加入糖類、維生素D等改善口感或增強藥效。這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣體，高溫灼燒時會燃燒或分解。

（2）碳酸鈣高溫灼燒分解生成氧化鈣和二氧化碳。

（3）常見的碳酸鈣含量測定方法：將碳酸鈣粉碎，加入已知濃度的過量鹽酸充分反應，然后測剩余鹽酸的量，根據(jù)消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量。

（4）澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)₂。

【方案設計和實施】根據(jù)資料和已學知識，該小組同學設計如下兩種方案進行測定。

方案1：根據(jù)下圖所示裝置實驗。

（1）錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式為          。

（2）長頸漏斗下部插入液面下的目的是          。

（3）加入藥品前，檢驗該裝置氣密性的方法是          。

（4）記錄數(shù)據(jù)如下：

鈣片質(zhì)量	空洗氣瓶質(zhì)量	澄清石灰水的質(zhì)量	反應后洗氣瓶及瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量
25 g	100 g	200 g	300.4 g

方案2：將鈣片粉碎，加入足量的稀鹽酸充分反應，根據(jù)放出氣體的量計算碳酸鈣的含量。記錄數(shù)據(jù)如下（空燒杯質(zhì)量為100 g，加入鈣片質(zhì)量為25 g）：

加入稀鹽酸的質(zhì)量	100 g	200 g	300 g	400 g
充分反應后燒杯及杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量	222.8 g	320.6 g	418.4 g	518.4 g

【分析和評價】

（1）方案1和方案2中合理的是           ，原因是           。

（2）該小組同學沒有使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法（實驗室可以進行該實驗），原因是           。

（3）要使用【查閱資料】（3）中介紹的方法，還需要學習的是           。

【結(jié)論】經(jīng)過計算，該鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是          。

 

Answer 1

【方案設計和實施】

（1）CaCO₃ + 2HCl ===CaCl₂ + H₂O + CO₂↑        ………………………………1分

（2）防止CO₂氣體逸出（液封）         ……………………………………………1分

（3）夾住膠管（堵住導管出口），從長頸漏斗加水至長頸漏斗中液面高于錐形瓶內(nèi)液面，若一段時間不下降，則證明該裝置氣密性良好（必須答出操作、現(xiàn)象和結(jié)論才給分；答“先將長頸漏斗下部液封，將出口導管置于液面下，加熱錐形瓶或用手捂住錐形瓶，有氣泡產(chǎn)生，則證明該裝置氣密性良好”也給分）        ……………………1分

【分析和評價】

（1）方案2                     …………………………………………1分

澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少（建議答出因果關系）                    …………………………………………1分

（2）加入的糖類、維生素D等物質(zhì)高溫灼燒時會燃燒或分解，導致最終的數(shù)據(jù)偏大（建議答出因果關系）                      ……………………………1分

（3）如何測定未知濃度（剩余）鹽酸的量    ………………………………1分

【結(jié)論】有實驗記錄可知：加入300g鹽酸時碳酸鈣已完全反應，生成二氧化碳的質(zhì)量為，（300+100+25）-418.4=6.6g

設xg碳酸鈣與鹽酸完全反應生成6.6g二氧化碳．

CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑

100                  44

xg                   6.6g

100/ 44 =x /6.6

 x=15

鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為15/25 ×100%=60%．

60%

解析:通過資料：補鈣劑中的糖類、維生素D等，這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應產(chǎn)生氣體，高溫灼燒時會燃燒或分解，根據(jù)碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳的質(zhì)量來測定鈣片中碳酸鈣的含量．