题目内容

18．牙膏是生活中常见的物质，其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等，其中摩擦剂的类型有很多，如CaCO3、Al（OH）3、SiO2或这些物质的混合物．我校兴趣小组想研究牙膏摩擦剂的成分．
【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO3？
【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应
【实验方案】
①取少量牙膏于试管中，加入过量稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊；
②②取实验①中的溶液，加入草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，生成白色沉淀--草酸钙，请写出该反应的化学方程式（NH4）2C2O4+CaCl2=2NH4Cl+Ca C2O4↓．
【提出问题2】该牙膏中CaCO3的含量是多少？
【实验装置】如图

【实验步骤】
（1）按图连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为C装置中左边导管伸入液面以下，右边导管刚露出橡皮塞；
（2）重新连接好装置，并检查装置的气密性；
（3）在B装置中加入牙膏样品8.00g；
（4）关闭K1，打开K2，向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至不产生气泡，停止滴加盐酸；
（5）关闭K2，打开K1，缓缓通入空气，至C中不再产生沉淀；
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量；
（7）重复实验．
（已知此品牌牙膏中的摩擦剂为碳酸钙，且其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量．）
【实验数据】重复实验，3次数据记录如下：
实验次数实验1实验2实验3
C装置中沉淀质量（g）3.933.943.95
【实验分析及数据处理】
（1）上述数据能否由托盘天平测得？否（填“能”或“否”）．
（2）若没有A装置，则测定结果将偏小（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（3）据上表数据，计算该牙膏样品中CaCO3的质量分数是25%．
【实验反思】
下列各项措施中，能提高测定准确度的c（填序号）．
a．在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶
b．在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶
c．缓缓滴加稀盐酸．

分析 【实验方案】
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式；
【实验步骤】
C中吸收二氧化碳气体的装置中的导管应该长进短出；
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、会和二氧化碳；
将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量；
【实验分析及数据处理】
托盘天平能够精确到0.1g；
二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水；
【实验反思】
浓硫酸能够吸收水蒸气；
碳酸氢钠能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳．

解答 解：【实验方案】
①取少量牙膏于试管中，加入过量稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明牙膏中含有碳酸钙；
②取实验①中的溶液，加入草酸铵[（NH4）2C2O4]溶液，生成白色沉淀草酸钙，是因为草酸铵能和氯化钙反应生成草酸钙和氯化铵，反应的化学方程式为：（NH4）2C2O4+CaCl2=2NH4Cl+Ca C2O4↓．
故填：（NH4）2C2O4+CaCl2=2NH4Cl+Ca C2O4↓．
【实验步骤】
（1）按图连接好装置后，发现一处明显的错误，错误是C装置中的导管短进长出，应该改正为C装置中左边导管伸入液面以下，右边导管刚露出橡皮塞．
故填：C装置中左边导管伸入液面以下，右边导管刚露出橡皮塞．
（4）关闭K1，打开K2，向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至不产生气泡，停止滴加盐酸．
故填：不产生气泡．
（5）关闭K2，打开K1，缓缓通入空气，至C中不再产生沉淀；
（6）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量．
故填：洗涤．
【实验分析及数据处理】
（1）上述数据不能由托盘天平测得，这是因为托盘天平不能精确到0.01g．
故填：否．
（2）若没有A装置，反应生成的二氧化碳不能全部进入C装置中，会导致测定结果偏小．
故填：偏小．
（3）设该牙膏样品中CaCO3的质量为x，
由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O可知，CaCO3～BaCO3↓，
反应生成碳酸钡质量为：（3.93g+3.94g+3.95g）÷3=3.94g，
CaCO3～BaCO3↓，
100          197
 x            3.94g
$\frac{100}{x}$=$\frac{197}{3.94g}$，
x=2.00g，
该牙膏样品中CaCO3的质量分数为：$\frac{2.00g}{8.00g}$×100%=25%，
故填：25%．
【实验反思】
a．因为是通过测定反应生成测定碳酸钡的质量来进一步计算碳酸钙的质量分数，与水蒸气是否进入C中无关，因此在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶，不能提高测定准确度；
b．在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶时，挥发出的稀盐酸能和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，会导致测定结果偏大，因此在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶会导致测定结果偏大；
c．缓缓滴加稀盐酸时，能使反应生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收，能提高测定准确度．
故填：c．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

练习册系列答案
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