题目内容

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：
Ⅰ．查资料：该摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成．
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定：
利用图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数．

实验步骤：
①如图所示连接好装置，先检查装置的气密性；
②准确称取牙膏样品的质量4.00g，并在各仪器中加入相应试剂；
③打开弹簧夹甲，缓缓通入空气，然后接上C；
④打开B的分液漏斗滴加盐酸反应，同时再次持续缓缓通入空气；
⑤待B中不再产生气体后停止滴加盐酸；
⑥将C中沉淀过滤、洗涤、干燥，得BaCO3固体，称量BaCO3的质量为1.97g．
（1）A中放NaOH溶液的作用是
除去空气中的二氧化碳
除去空气中的二氧化碳
；
（2）步骤④通入空气的作用是
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收
；
（3）步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法是
取最后几滴滤液，加稀硫酸，如无白色沉淀出现，则表明洗干净
取最后几滴滤液，加稀硫酸，如无白色沉淀出现，则表明洗干净
；
（4）本实验测定得到的样品中碳酸钙的质量分数为
25%
25%
；
若采取下列措施，对测定结果的准确度没有影响的是
c
c
（填标号）；
a．省略步骤③b．滴加盐酸快一些     c．多次实验，取平均值计算
（5）有同学认为不必测定C中生成BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后质量差，一样可以准确测定碳酸钙质量分数．请说明是否可以并说明理由
不可以，这样测得的结果会偏大，因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大
不可以，这样测得的结果会偏大，因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大
．
分析：该实验方案是测定C中生成的BaCO3沉淀质量，确定生成的二氧化碳的质量，进而以确定碳酸钙的质量分数．
（1）实验装置中会残留部分二氧化碳，影响C中二氧化碳质量的沉淀，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收，空气中含有二氧化碳，故应先用氢氧化钠溶液吸收，防止影响二氧化碳的测定；
（2）实验装置中会残留部分二氧化碳，影响C中二氧化碳质量的沉淀，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收；
（3）碳酸钡沉淀可能会附着氢氧化钡，取最后的滤液，检验是否含有钡离子即可；
（4）根据碳酸钡的质量计算反应生成二氧化碳的物质的量，由碳元素守恒可知牙膏中n（CO2）=n（CaCO3），进而计算碳酸钙质量，根据质量分数定义计算；
a．省略步骤③导致测定的碳酸钡的质量偏大，计算生成的二氧化碳偏大，牙膏中碳酸钙的质量偏大；
b．滴加盐酸快一些，产生CO2气流速度太快导致Ba（OH）2未完全吸收；
c．多次实验，取平均值计算，对测量结果无影响，可以减少误差；
（5）B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大．
解答：解：该实验方案是测定C中生成的BaCO3沉淀质量，确定生成的二氧化碳的质量，进而以确定碳酸钙的质量分数．
（1）实验装置中会残留部分二氧化碳，影响C中二氧化碳质量的沉淀，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收，空气中含有二氧化碳，故应先用氢氧化钠溶液吸收，防止影响二氧化碳的测定，A中放NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳，故答案为：除去空气中的二氧化碳；
（2）实验装置中会残留部分二氧化碳，影响C中二氧化碳质量的沉淀，需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收，步骤④通入空气的作用是把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收，
故答案为：把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收；
（3）碳酸钡沉淀可能会附着氢氧化钡，取最后的滤液，检验是否含有钡离子即可，检验方法是：取最后几滴滤液，加稀硫酸，如无白色沉淀出现，则表明洗干净，
故答案为：取最后几滴滤液，加稀硫酸，如无白色沉淀出现，则表明洗干净；
（4）BaCO3的质量为1.97g，其物质的量为
1.97g
197g/mol
=0.01mol，生成二氧化碳的物质的量为0.01mol，由碳元素守恒可知牙膏中n（CO2）=n（CaCO3）=0.01mol，碳酸钙质量为0.01mol×100g/mol=1g，牙膏中碳酸钙的质量分数为
1g
4.00g
×100%=25%；
a．省略步骤③导致测定的碳酸钡的质量偏大，计算生成的二氧化碳偏大，牙膏中碳酸钙的质量偏大，测定结果偏高；
b．滴加盐酸快一些，产生CO2气流速度太快导致Ba（OH）2未完全吸收，导致测定的牙膏中碳酸钙的质量偏小．测定结果偏低；
c．多次实验，取平均值计算，对测量结果无影响，可以减少误差；
故答案为：25%；c；
（5）B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大，故测定装置C在吸收CO2前后质量差，不可行，
故答案为：不可以，这样测得的结果会偏大，因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大．
点评：本题考查学生对实验原理及装置理解、对操作的评价、物质含量的测定、化学计算等，难度中等，根据物质的化学性质，要认真分析，把握实验设计的每个步骤中的实验目的．
练习册系列答案
相关题目
化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成．
Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤．
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤．氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O
．
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸．观察到的现象是
通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体生成、沉淀溶解
通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体生成、沉淀溶解
．
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用如图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数．
依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气．其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收
．
（4）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是
c、d
c、d
（填标号）．
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B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（5）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．则样品中碳酸钙的质量分数为
25%
25%
．
（2011?福建）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成．
Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤．
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤．氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是
Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O
Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O
．
（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸，观察到的现象是
通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生，沉淀溶解
通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生，沉淀溶解
．
Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用如下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数．

依据实验过程回答下列问题：
（3）实验过程中需持续缓缓通入空气．其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收
把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收

（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是
CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O
CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O
．
（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是
cd
cd
（填标号）．
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B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
（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．则样品中碳酸钙的质量分数为
25%
25%
．
（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数．实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是
B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中
B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中
．

（18分）化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

I．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。

（1）往滤渣中加入过量 NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是________________________________________________________________________________。

（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是_____________________________________ ______________________________________。

II．牙膏样品中碳酸钙的定量测定

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C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：______________________________________________________________________。

（4）D装置的作用是__________________________________________________。

（5）C中反应生成BaCO3的化学方程式是________________________________________。

（6）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是__________（填标号）。

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B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（7）实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。

（8）有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是____________________________________________________________________。

 

10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以下探究：

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

 取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。

（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是__________________________      ___                   ______。

（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是______________________                         ___         ______。

Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定

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C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：____________________                                          _____________。

（4）C中反应生成BaCO3的化学方程式是_______________________ _________。

（5）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 。则样品中碳酸钙的质量分数为_________。

 

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