Question

11．化学兴趣小组对某品牌牙膏中碳酸钙含量进行以下探究．
查得资料：该牙膏摩擦剂主要由碳酸钙、氢氧化铝组成；其他成分遇到盐酸时无气体生成．进行实验：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：
（1）准确称取8.00g样品三份，进行测定，测得BaCO₃平均质量为3.94g．则样品中碳酸钙的质量分数为25%．
（2）若计算值比实际值偏小，分析其原因反应生成的CO₂没有被Ba（OH）₂溶液全部吸收；若计算值比实际值偏大，分析其原因空气中CO₂进入装置B；改进措施是在B装置进出口加洗气装置．

Answer 1

分析 （1）根据碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钡生成碳酸钡沉淀可建立碳酸钙与碳酸钡的关系式，利用题干中的质量关系解决即可；
（2）从测量值偏小分析二氧化碳可能未参与反应，而偏大则可能是空气中的二氧化碳参与了反应分析解答即可．

解答 解：（1）由于碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钡生成碳酸钡沉淀的方程式分别是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，所以可建立CaCO₃→CO₂→BaCO₃的关系式；
设碳酸钙的质量分数为x
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g
$\frac{100}{8g×x}=\frac{197}{3.94g}$
x=25%
（2）如果计算的实际值偏小，可能是二氧化碳未参与反应，有可能是锥形瓶中残留的二氧化碳导致的问题；若计算值比实际值偏大，则可能是空气中CO₂通过导管进入装置B，导致碳酸钡质量变大，改进的方法是在在B装置进出口加洗气装置，以防止空气中的二氧化碳进入装置；
故答案为：（1）25%；
（2）反应生成的CO₂没有被Ba（OH）₂溶液全部吸收（锥形瓶中残留）；空气中CO₂进入装置B；在B装置进出口加洗气装置．

点评 本考点属于实验方法和过程的探究，根据物质的化学性质根据所掌握的反应认真分析，既要把握实验设计的每步中的实验目的，又要分析数据的误差．