Question

【題目】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．這些物質不與稀鹽酸反應產生氣體，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，100g澄清石灰水中最多含0.15gCa（OH）2 ．
【方案設計和實施】根據資料和已學知識，該小組同學設計如下兩種方案進行測定．
方案1：根據如圖所示裝置實驗．
（1）錐形瓶中發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）記錄數據如下：

鈣片質量	空洗氣瓶質量	澄清石灰水的質量	反應后洗氣瓶及瓶內物質總質量
25g	100g	200g	300.4g

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

加入稀鹽酸的質量	100g	200g	300g	400g
充分反應后燒杯及杯內物質總質量	222.8g	320.6g	418.4g	518.4g

【分析和評價】
方案1和方案2中合理的是 ， 原因是 ．
（5）該小組同學沒有使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法（假設實驗室可以進行該實驗），原因是 ．
（6）要使用查閱資料③中介紹的方法，還需要學習的是 ．
（7）【結論】經過計算，該鈣片中碳酸鈣的質量分數是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（2）防止CO2氣體逸出（液封）
（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液面，若一段時間不下降，則證明該裝置氣密性良好；分析和評價
（4）方案2；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
（5）加入的糖類、維生素D等物質高溫灼燒時會燃燒或分解，導致最終的數據偏大
（6）如何測定未知濃度（剩余）鹽酸的量
（7）60%
【解析】解：【方案設計和實施】（1）根據題中信息，補鈣劑中除碳酸鈣外其他物質不與稀鹽酸反應，錐形瓶中發生碳酸鈣與稀鹽酸反應，化學方程式為 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（2）為防止二氧化碳氣體溢出，長頸漏斗下部應插入液面下；（3）加入藥品前應檢查裝置的氣密性，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液面，若一段時間不下降，則證明該裝置氣密性良好；【分析和評價】（4）因為氫氧化鈣微溶，澄清石灰水中的Ca（OH）2含量很少，吸收的二氧化碳量很少，所以方案2合理；（5）根據資料補鈣劑中糖類、維生素D等效，高溫灼燒時會燃燒或分解，導致最終數據偏大，不能使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法．（6）要使用查閱資料③中介紹的方法，還需要學習的是如何測未知濃度（剩余）鹽酸的量，才能計算消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量；（7）根據生成氣體的量計算鈣片中碳酸鈣的含量，
【結論】有實驗記錄可知：加入300g鹽酸時碳酸鈣已完全反應，生成二氧化碳的質量為，（300+100+25）﹣418.4=6.6g
設碳酸鈣與鹽酸完全反應生成6.6g二氧化碳，需要碳酸鈣的質量為x

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+C	CO2↑
100	44
X	6.6g

x=15g
鈣片中碳酸鈣的質量分數為 ×100%=60%．
所以答案是：
方案設計及實施（1）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；（2）防止CO2氣體逸出（液封）；（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液面，若一段時間不下降，則證明該裝置氣密性良好；
分析和評價；（1）方案2；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；（2）加入的糖類、維生素D等物質高溫灼燒時會燃燒或分解，導致最終的數據偏大； （3）如何測定未知濃度（剩余）鹽酸的量；
【結論】60%．
【考點精析】掌握檢查裝置的氣密性和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道裝置氣密性檢查：先將導管的一端浸入水中，用手緊貼容器外壁，稍停片刻，若導管口有氣泡冒出，松開手掌，導管口部有水柱上升，稍停片刻，水柱并不回落，就說明裝置不漏氣；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．