Question

【题目】某同学欲探究 “双钙防蛀”牙膏、“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。

（查阅资料）（1）牙膏和牙粉均是由摩擦剂、活性剂、香料等成分构成。

（2）常用的摩擦剂有极细颗粒的碳酸钙(CaCO3) 和水合硅酸(SiO2·nH2O)等。

（3）牙膏和牙粉中除了碳酸钙以外，其它物质均不与稀盐酸反应产生气体。

（实验一）探究“两种牙膏和牙粉中是否都含有碳酸钙？

步骤	实验操作	实验现象
①	如图所示，取三只试管分别加入适量待测样品，再分别加入适量x稀溶液。x稀溶液是____________。	A试管中无明显变化， B和C试管中有无色气体生成。
②	将B和C试管中生成的无色气体通入__________。	现象Ⅱ：____________。

实验结论： __________ 。

碳酸钙与x稀溶液反应的化学方程式为___________。

（实验二）比较样品中碳酸钙的含量

步骤	实验操作	实验现象
①	组装两套如图装置进行实验。分别取（操作Ⅰ），放于锥形瓶中。并在分液漏斗中分别加入等质量的x稀溶液。
②	打开分液漏斗注入一定量x稀溶液，然后关闭活塞。	有气泡产生。
③	待②反应结束后，再打开分液漏斗，注入一定量x稀溶液，然后关闭活塞。	无明显现象
④	称量反应后装置及药品的总质量并加以比较	加入“双钙防蛀”牙膏的装置及药品的总质量大于加入牙粉的装置及药品的总质量

实验结论：_____________________

步骤③的作用是：_________________。

（反思）

（1）若不改动原有装置和基本步骤，要测定牙粉中碳酸钙的质量分数，还应测定的数据有：_____。

（2）小美认为这样测得的数据计算结果会产生较大的误差，试分析产生的误差是______（填“偏大”、“偏小”或“没有”）。原因是_______（如你认为没有误差本空不填）。

（3）小明认为该实验前不需要测定装置的气密性，请你说明其原因________。

Answer 1

【答案】稀盐酸 澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊 “双钙防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸钙，“皓清”牙膏中不含有碳酸钙 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ “双钙防蛀”牙膏中碳酸钙的含量比牙粉中碳酸钙的含量小 证明步骤②加入的盐酸是足量的 称量反应前装置及所用牙粉和稀盐酸的总质量 偏小 装置中生成的二氧化碳不能全部排出 此实验不需直接收集测定二氧化碳的质量，实验装置是否漏气不影响测定结果，所以该实验前不需要测定装置的气密性

【解析】

实验一：

碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，所以选择稀盐酸，如生成二氧化碳则含有碳酸钙，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以

步骤	实验操作	实验现象
①	如图所示，取三只试管分别加入适量待测样品，再分别加入适量x稀溶液。x稀溶液是稀盐酸。	A试管中无明显变化， B和C试管中有无色气体生成。
②	将B和C试管中生成的无色气体通入澄清石灰水。	现象Ⅱ：澄清石灰水变浑浊。

实验结论：“双钙防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸钙，“皓清”牙膏中不含有碳酸钙；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；

实验二：

等质量的牙膏与足量等质量的稀盐酸反应，反应后总质量的减少的质量是生成二氧化碳质量，生成的二氧化碳越多，牙膏中碳酸钙的质量越多。根据“加入‘双钙防蛀’牙膏的装置及药品的总质量大于加入牙粉的装置及药品的总质量”可知，“双钙防蛀”牙膏产生的二氧化碳比牙粉产生二氧化碳少，所以实验结论是“双钙防蛀”牙膏中碳酸钙的含量比牙粉中碳酸钙的含量小；

步骤③是待②反应结束后，再打开分液漏斗，注入一定量x稀溶液，然后关闭活塞，实验现象是无明显现象。其作用是：证明步骤②加入的盐酸是足量的；

反思：

（1）牙粉中碳酸钙的质量分数=，该实验中利用反应前后总质量的差（生成的二氧化碳的质量），可计算出碳酸钙的质量。若不改动原有装置和基本步骤，要测定牙粉中碳酸钙的质量分数，还应测定的数据是称量反应前装置及所用牙粉和稀盐酸的总质量；

（2）二氧化碳能溶于水，测得的数据计算结果会产生较大的误差，误差是偏小，原因是：装置中生成的二氧化碳不能全部排出；

（3）小明认为该实验前不需要测定装置的气密性，因为此实验不需直接收集测定二氧化碳的质量，实验装置是否漏气不影响测定结果，所以该实验前不需要测定装置的气密性。