Question

10．牙膏是人们日常生活中的必需品，在牙膏的生产中需要添加摩擦剂，常见牙膏中的摩擦剂一般有CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂等．某化学兴趣小组的同学针对牙膏中的摩擦剂进行了一系列的探究活动，请你参与并回答相关问题：

探究一、如何验证牙膏中含有碳酸盐，请简述实验操作，现象及结论取少量牙膏于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，再将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，证明牙膏中含有碳酸盐．
探究二、查阅资料得知：牙膏中的摩擦剂之一碳酸钙可以用石灰石来制备，制备流程如图所示：

（1）在“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
（2）在“沉淀池”中生石灰与水反应属于放热（“放热”或“吸热”）反应．
（3）投入到“反应池”的石灰乳是不均一、不稳定的混合物，属于悬浊液（选填“溶液”、“悬浊液”或“乳浊液”）．
（4）反应池中发生的反应是Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH，若在实验室里分离出“反应池”的沉淀物，该操作名称是过滤．
（5）为了达到节能减排、降低成本的目的，该流程向反应池所加的“碳酸钠溶液”可以用图中的某种物质来代替，该物质是二氧化碳（填物质名称）．
探究三：小组同学经过实验检测出某品牌牙膏中摩擦剂成分是碳酸钙后，又设计实验对其含量进行以下探究：
[查得资料]
①碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的固体混合物；
②该品牌牙膏中其它成分遇到稀硫酸时无气体产生；
③氢氧化钡与氢氧化钙具有相似的化学性质，都能与二氧化碳发生化学反应．
[设计实验]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BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数．（已知：充分搅拌后的牙膏样品中的碳酸钙粉末能与足量的稀硫酸完全反应）
依据图示回答下列问题：
（1）该装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳；
（2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用是使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收．
[解释与结论]实验测得如表数据：

实验次数	样品质量（g）	所用稀硫酸质量（g）	所得沉淀质量（g）
第一次	8.00	50	1.95
第二次	8.00	50	1.98
第三次	8.00	50	1.9

欲计算样品中碳酸钙的含量，应如何选择数据三次数据的平均值（选项“第一次”、“第二次”、“第三次”或者“三次数据的平均值”）．
[反思与评价]
  反思实验过程，小刚同学提出应采取必要措施提高测定准确度，他提出的下列各项措施中，不能提高测定准确度的是ad（填字线序号）．
a．连接A、B、C、D装置后，再通入空气
b．在加入稀硫酸前，排净装置内的CO₂气体
c．放慢滴加稀硫酸的速度
d．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置．

Answer 1

分析 探究一：根据碳酸盐会与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊进行分析；
探究二：（1）根据碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳进行分析；
（2）根据氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热进行分析；
（3）根据石灰乳是不均一、不稳定的混合物，溶质是固体氢氧化钙，属于悬浊液进行分析；
（4）根据过滤可以将不溶性的固体从溶液中分离出来进行分析；
（5）根据氢氧化钙会与碳酸盐、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀进行分析；
探究三【设计实验】（1）根据氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水进行分析；
（2）根据实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用是使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收进行分析；
【解释与结论】根据实验过程中为了减小误差，常采用多次测量取平均值的方法进行计算；
【反思与评价】根据该实验的反应原理是：充分反应后测定C中生成BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数进行分析．

解答 解：探究一：碳酸盐会与酸反应生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以验证牙膏中含有碳酸盐的实验操作过程是：取少量牙膏于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，再将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，证明牙膏中含有碳酸盐；
探究二：（1）碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，放出大量的热，所以该反应属于放热反应；
（3）石灰乳是不均一、不稳定的混合物，溶质是固体氢氧化钙，属于悬浊液；
（4）过滤可以将不溶性的固体从溶液中分离出来，所以若在实验室里分离出“反应池”的沉淀物的操作名称是过滤；
（5）氢氧化钙会与碳酸盐、二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，所以该流程向反应池所加的“碳酸钠溶液”可以用图中的二氧化碳来代替；
探究三【设计实验】（1）氢氧化钠会与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以装置中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳；
（2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用是使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收；
【解释与结论】实验过程中为了减小误差，常采用多次测量取平均值的方法进行计算；
【反思与评价】该实验的反应原理是：充分反应后测定C中生成BaCO₃沉淀的质量，以确定碳酸钙的质量分数，所以
a．连接A、B、C、D装置后，再通入空气，不能提高测定准确度，故a正确；
b．在加入稀硫酸前，排净装置内的CO₂气体，能提高测定准确度，故b错误；
c．放慢滴加稀硫酸的速度，能提高测定准确度，故c错误；
d．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，不能提高测定准确度，故d正确．
故选：ad．
故答案为：探究一：取少量牙膏于试管中，加入足量稀盐酸，若有气泡产生，再将气体通入澄清石灰水中，若石灰水变浑浊，证明牙膏中含有碳酸盐；
探究二：（1）CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）放热；
（3）悬浊液；
（4）过滤；
（5）二氧化碳；
探究三【设计实验】（1）吸收空气中的二氧化碳；
（2）使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收；
【解释与结论】三次数据的平均值；
【反思与评价】ad．

点评 在解此类题时，首先分析题中考查的问题，然后结合学过的知识和题中的提示进行解答．