题目内容
【题目】碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症.某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量. 查阅资料:获得的资料有:
①补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效.这些物质不与稀盐酸反应产生气体,高温灼烧时会燃烧或分解.
②碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳.
③常见的碳酸钙含量测定方法:将碳酸钙粉碎,加入已知浓度的过量盐酸充分反应,然后测剩余盐酸的量,根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量.
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 .
【方案设计和实施】根据资料和已学知识,该小组同学设计如下两种方案进行测定.
方案1:根据如图所示装置实验.
(1)锥形瓶中发生反应的化学方程式为 .
(2)长颈漏斗下部插入液面下的目的是
(3)加入药品前,检验该装置气密性的方法是
(4)记录数据如下:
钙片质量 | 空洗气瓶质量 | 澄清石灰水的质量 | 反应后洗气瓶及瓶内物质总质量 |
25g | 100g | 200g | 300.4g |
方案2:将钙片粉碎,加入足量的稀盐酸充分反应,根据放出气体的量计算碳酸钙的含量.记录数据如下(空烧杯质量为100g,加入钙片质量为25g):
加入稀盐酸的质量 | 100g | 200g | 300g | 400g |
充分反应后烧杯及杯内物质总质量 | 222.8g | 320.6g | 418.4g | 518.4g |
【分析和评价】
方案1和方案2中合理的是 , 原因是 .
(5)该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法(假设实验室可以进行该实验),原因是 .
(6)要使用查阅资料③中介绍的方法,还需要学习的是 .
(7)【结论】经过计算,该钙片中碳酸钙的质量分数是 .
【答案】
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(2)防止CO2气体逸出(液封)
(3)夹住胶管(堵住导管出口),从长颈漏斗加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶内液面,若一段时间不下降,则证明该装置气密性良好;分析和评价
(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)加入的糖类、维生素D等物质高温灼烧时会燃烧或分解,导致最终的数据偏大
(6)如何测定未知浓度(剩余)盐酸的量
(7)60%
【解析】解:【方案设计和实施】(1)根据题中信息,补钙剂中除碳酸钙外其他物质不与稀盐酸反应,锥形瓶中发生碳酸钙与稀盐酸反应,化学方程式为 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(2)为防止二氧化碳气体溢出,长颈漏斗下部应插入液面下;(3)加入药品前应检查装置的气密性,夹住胶管(堵住导管出口),从长颈漏斗加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶内液面,若一段时间不下降,则证明该装置气密性良好;【分析和评价】(4)因为氢氧化钙微溶,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)根据资料补钙剂中糖类、维生素D等效,高温灼烧时会燃烧或分解,导致最终数据偏大,不能使用碳酸钙高温灼烧分解的方法.(6)要使用查阅资料③中介绍的方法,还需要学习的是如何测未知浓度(剩余)盐酸的量,才能计算消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量;(7)根据生成气体的量计算钙片中碳酸钙的含量,
【结论】有实验记录可知:加入300g盐酸时碳酸钙已完全反应,生成二氧化碳的质量为,(300+100+25)﹣418.4=6.6g
设碳酸钙与盐酸完全反应生成6.6g二氧化碳,需要碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+C | CO2↑ |
100 | 44 |
X | 6.6g |
x=15g
钙片中碳酸钙的质量分数为 ×100%=60%.
所以答案是:
方案设计及实施(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑;(2)防止CO2气体逸出(液封);(3)夹住胶管(堵住导管出口),从长颈漏斗加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶内液面,若一段时间不下降,则证明该装置气密性良好;
分析和评价;(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)加入的糖类、维生素D等物质高温灼烧时会燃烧或分解,导致最终的数据偏大; (3)如何测定未知浓度(剩余)盐酸的量;
【结论】60%.
【考点精析】掌握检查装置的气密性和书写化学方程式、文字表达式、电离方程式是解答本题的根本,需要知道装置气密性检查:先将导管的一端浸入水中,用手紧贴容器外壁,稍停片刻,若导管口有气泡冒出,松开手掌,导管口部有水柱上升,稍停片刻,水柱并不回落,就说明装置不漏气;注意:a、配平 b、条件 c、箭号.