题目内容

【题目】实验小组以鸡蛋壳(主要成分碳酸钙,在水中能溶解出微量的 Ca2+,其他成分 对实验影响忽略不计)为牙齿的替代物,模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。

(查阅资料)① 含氟牙膏保护牙齿的原因:含氟牙膏中的氟化钠(NaF)能与牙齿表面溶解的 微量 Ca2+反应,生成更难溶于酸的物质。

常温下,酚酞溶液遇 pH8.2 的碱性溶液不变色。

(进行实验)实验小组用 2 种不同的方法进行实验。

实验一:如图 1 连接仪器,进行实验(注射器中药品全部缓慢注入锥形瓶中)。

实验组

对照组

锥形瓶中的物质

0.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳

0.5g未用含氟牙青处理过的鸡蛋壳

注射器中的物质

20mL3.5%的盐酸

_____

试管中的物质

滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液

滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液

试管中溶液褪色时间(s

t1

t2

实验二:如图 2 连接仪器,锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。实验过程,通过压强 传感器测得压强随时间的变化如图 3 所示。

(解释与结论)

1)装入药品前,检查装置 a 的气密性:用止水夹夹住右侧橡皮管,_____ 说明装置气密性良好。

2)实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用,其理由是_____ 由此推断出实验一中,t1_____t2(填“>”“<”“=”)。

3)图 3 “a-b”段压强增大的主要原因是_____

(反思与评价)

4)根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理,你认为碳酸钙_____(填不能)用于制作含氟牙膏的摩擦剂,理由是_____

【答案】20mL3.5%的盐酸 拉动注射器的活塞至一段距离,松开,注射器活塞回到原位 实验组产生气体的速率比对照组慢 碳酸钙与稀盐酸反应生产CO2气体,瓶内压强变大 不能 碳酸钙电离出的Ca2+能与牙膏中氟化钠反应生成不溶于酸的物质,从而导致含氟牙膏失去保护牙齿的作用

【解析】

碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

实验一:实验组和对照组要控制变量,故对照组注射器中的物质应该为20mL3.5%的盐酸。

实验组

对照组

锥形瓶中的物质

0.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳

0.5g未用含氟牙青处理过的鸡蛋壳

注射器中的物质

20mL3.5%的盐酸

20mL3.5%的盐酸

试管中的物质

滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液

滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液

试管中溶液褪色时间(s

t1

t2

[解释与结论]

1)装入药品前,检查装置 a 的气密性:用止水夹夹住右侧橡皮管,拉动注射器的活塞至一段距离,松开,注射器活塞回到原位,说明装置气密性良好。

20.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳对鸡蛋壳起保护作用,实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用,其理由是实验组产生气体的速率比对照组慢。 由此推断出实验一中,t1>t2

3)图 3 “a-b”段压强增大的主要原因是碳酸钙与稀盐酸反应生产CO2气体,瓶内压强变大。

[反思与评价]

4)根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理,碳酸钙不能用于制作含氟牙膏的摩擦剂,理由是碳酸钙电离出的Ca2+能与牙膏中氟化钠反应生成不溶于酸的物质,从而导致含氟牙膏失去保护牙齿的作用。

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