Question

【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中碳酸鈣含量進行以下探究。該牙膏摩擦劑主要由碳酸鈣、氫氧化鋁組成，其他成分遇到鹽酸時無氣體生成。現利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定B中生成的BaCO3沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數。請回答下列問題。（已知：堿石灰固體的主要成分是生石灰和燒堿）

（1）裝置A中牙膏樣品放置在（填儀器名稱）中，鹽酸放置在裝置（填儀器名稱）中，A中至少發生（填數字）個反應，寫出其中一個反應的化學方程式
（2）若測定值比實際值小，可能的原因有（填字母）a．裝置A中水蒸氣、HCl等進入裝置B中
b．裝置A中CO2未完全進入裝置B
c．CO2氣流速度太快導致Ba(OH)2未完全吸收
d．鹽酸未滴加過量
（3）為減少誤差，現采取以下一些措施：①在A、B之間增加一個裝有（填化學式）溶液的洗氣瓶，它的作用是；
②若將裝置B中的長導管下方增加一個多孔球泡，作用是；
③若將裝置A的前面再增加一個鼓入氮氣的裝置，目的是；
④若在裝置B的后面再增加一個裝有堿石灰固體的干燥管，目的是。
（4）準確稱取三份各16.00g的樣品，進行測定，測得BaCO3質量分別為3.96g、3.92g、3.94g。請計算樣品中碳酸鈣的質量分數。（寫出計算過程）
（5）某同學利用上述方法測定牙膏中鈣元素的質量分數。小李同學認為即使排除實驗儀器和操作的影響，上述測定的結果仍有可能偏小，理由是：。

Answer 1

【答案】
（1）錐形瓶；分液漏斗；2；CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（2）bcd
（3）硝酸銀；吸收HCl，防止進入B裝置；增大接觸面積，提高吸收效率；使殘留在裝置內的CO2完全進入裝置B，被充分吸收；吸收空氣中的二氧化碳防止進入裝置B（只答吸水吸二氧化碳不得分，至少答到吸收空氣中的二氧化碳）
（4）解:設碳酸鈣的質量為x，
三份BaCO3的平均質量為3.94g

CaCO3~~~~	CO2 ~~~~	BaCO3
100	44	197
x		3.94g

x=2g
CaCO3的質量分數= ×100%=12.5%
（5）牙膏中可能含有其他含鈣物質
【解析】（1）如圖，固體與液體反應時，固體放在錐形瓶中，液體從長頸漏斗加入；該牙膏摩擦劑主要由碳酸鈣、氫氧化鋁組成，兩物質都能與鹽酸發生反應，所以A中至少發生兩個反應，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鋁與鹽酸反應生成氯化鋁和水；（2）a．裝置A中水蒸氣、HCl等進入裝置B中，會因測得的二氧化碳質量偏大而使得測定值比實際值偏大；b．裝置A中CO2未完全進入裝置B，會使得測定值比實際值小；c．CO2氣流速度太快導致Ba(OH)2未完全吸收測定值比實際值小；d．鹽酸未滴加過量使碳酸鈣沒有完全反應，測定值比實際值小；（3）因鹽酸有揮發性，揮發出的氯化氫影響測得結果，所以A、B之間增加一個吸收氯化氫的裝置，如硝酸銀溶液；若將裝置B中的長導管下方增加一個多孔球泡，可以增大藥品的接觸面積，提高吸收效率；因有氣體生成的反應裝置內會殘留氣體，所以可在將裝置A的前面再增加一個鼓入氮氣的裝置，使殘留在裝置內的CO2完全進入裝置B，被充分吸收；若在裝置B的后面再增加一個裝有堿石灰固體的干燥管，可吸收空氣中的二氧化碳防止進入裝置B影響測定結果。（5）因牙膏中可能含有其他含鈣物質，所以利用上述方法測定牙膏中鈣元素的質量分數即使排除實驗儀器和操作的影響，測定的結果仍有可能偏小。
【考點精析】本題主要考查了書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式和根據化學反應方程式的計算的相關知識點，需要掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號；各物質間質量比=系數×相對分子質量之比才能正確解答此題．