Question

（8分）某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究，查阅资料如下：
1、该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；
2、牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成；
3、碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠固体。
利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定B中生成的BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题：

（1）B中反应生成BaCO₃的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（2）C装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（3）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是　　　　　　（填序号）。

A．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

B．滴加盐酸不宜过快

C．在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D．在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（4）有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低，他的理由是             
 　　　　　　　　　，解决方法是            　　　　　　　     。
（5）某同学认为不必测定B中生成的BaCO₃质量，将B中的Ba（OH）₂溶液换成浓H₂SO₄ ，通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO₃的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（6）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g 。请计算样品中碳酸钙的质量分数。（写出计算过程）

Answer 1

（1）CO₂ + Ba(OH)₂ ="==" BaCO₃↓ + H₂O  （2）吸收空气中的CO₂ （3）CD 
（4）产生的CO₂未全部进入B装置     持续通入除去CO₂的空气，使生成的气体被充分吸收
（5）挥发出的HCl和空气中的CO₂、水蒸气等被C装置吸收    （6）25%

试题分析：（1）B中反应生成BaCO₃，是由于A中生成了二氧化碳，二氧化碳与Ba(OH)₂溶液反应，所以化学方程式：CO₂ + Ba(OH)₂ ="==" BaCO₃↓ + H₂O
（2）因为空气中也有二氧化碳，故通过C装置吸收空气中的CO₂，防止空气中的二氧化碳也进入到装置B中，从而使生成的BaCO₃的质量偏大，这样测得的碳酸钙质量分数不准确
（3）A、在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体，如果没有排净，会增大生成BaCO₃的质量，使测量结果不准确，B、滴加盐酸不宜过快，产生的二氧化碳来不及反应，就通过装置B直接排放到空气中去了，从而使生成的BaCO₃的质量减少，C、在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，只是除去水分，对二氧化碳的质量没有影响，D、在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，会与挥发出来的盐酸反应生成二氧化碳，反而会增大二氧化碳的质量，故选C、D
（4）有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低，他的理由是生成的二氧化碳还有部分残留在装置A中，产生的CO₂未全部进入B装置，为了解决这个问题，方法是：持续通入除去CO₂的空气，是残留在装置A中的二氧化碳全部进入到装置B中，使生成的气体被充分吸收
（5）某同学认为不必测定B中生成的BaCO₃质量，将B中的Ba（OH）₂溶液换成浓H₂SO₄ ，通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO₃的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是：挥发出的HCl和空气中的CO₂、水蒸气等被C装置吸收
（6）根据化学方程式：CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑，以及CO₂ + Ba(OH)₂ ==BaCO₃↓+ H₂O，根据BaCO₃平均质量为3.94g，可算出二氧化碳的质量，进一步了算出碳酸钙的质量，便可求出样品中碳酸钙的质量分数
解：设二氧化碳的质量为x，碳酸钙质量为y
CO₂ + Ba(OH)₂ ==BaCO₃↓+ H₂O      CaCO₃+2HCl==CaCl₂+H₂O+CO₂↑
44             197                 100                     44
x            3.94g                  y                      0.88g
44：197=x：3.94g                      100：44=y：0.88g
x=0.88g                                  y=2g
∴样品中碳酸钙的质量分数=2g/8g×100%=25%