题目内容
7．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．我校化学兴趣小组同学想研究牙膏摩擦剂的成分．【实验探究一】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】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量样品于试管中，滴加稀盐酸 | ①产生大量气泡 | 该牙膏样品中含有CaCO3 |
| ②把生成的气体通入澄清石灰水中 | ②石灰水变浑浊 |
【实验装置】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．
【友情提示】
（1）氢氧化钡跟氢氧化钙的性质类似，CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；
（2）CO2的相对分子质量为44，CaCO3的相对分子质量为100，BaCO3的相对分子质量为197；
（3）以上药品均足量，且每步反应或作用都是完全的．
【实验步骤】
（1）按上图连接好装置后，检查装置的气密性；
（2）在B装置中加入牙膏样品8.00g；
（3）先断开装置B和C，打开K1，关闭K2，通入空气一段时间，目的是赶尽装置中的空气，再接上装置B和C；关闭K1，打开K2（选填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至不再产生气泡为止，停止滴加盐酸；然后再打开K1，关闭K2（选填“打开”或“关闭”），缓缓通入空气至C中不再产生沉淀为止，目的是将反应生成的二氧化碳气体赶到装置C中充分反应．
（4）将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量；
（5）重复实验．
【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 |
| D装置中沉淀质量（g） | 3.93 | 3.94 | 3.95 |
（1）装置A的作用是CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（用化学方程式表示），若没有A装置，则测定结果将偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）装置B中产生气体的化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
（3）装置D的作用是防止空气中的二氧化碳气体进入装置C中，产生误差．
（4）据上表数据，取D装置中沉淀质量的平均值为3.94g，目的是减小偶然误差，使实验数据更准确；由产生沉淀的质量可计算出反应生成二氧化碳的质量为0.88g，然后可求出牙膏样品中CaCO3的质量分数为25%．
分析 【实验方案】根据碳酸根离子的检验方法分析设计实验；
【实验步骤】根据装置内的二氧化碳会与氢氧化钡反应，导致沉淀质量增大而产生误差，所以应该先将装置内的空气排净，然后滴入盐酸和碳酸钙发生反应生成二氧化碳，反应结束再用除去二氧化碳的空气将装置内的二氧化碳全部赶到氢氧化钡溶液中完全反应；
【实验分析及数据处理】（1）根据氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，没有A装置，空气中的二氧化碳能被氢氧化钡吸收进行分析；
（2）根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳进行分析；
（3）根据碱石灰能够吸收水和二氧化碳进行分析；
（4）根据为了减小实验误差，应该多次测量求出平均值，结合碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钡会生成碳酸钡沉淀之间的关系进行解答．
解答 解：【实验方案】由于碳酸钙与盐酸反应生成了二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以设计实验如下：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量样品于试管中，滴加稀盐酸； | ①产生大量气泡 | 该牙膏样品中含有CaCO3 |
| ②把生成的气体通入澄清石灰水中． | ②石灰水变浑浊 |
【实验分析及数据处理】（1）氢氧化钠和二氧化碳反应会生成碳酸钠和水，化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，若没有A装置，空气中的二氧化碳能被氢氧化钡吸收，则测定结果将偏大；
（2）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）碱石灰能够吸收水和二氧化碳，所以装置D的作用是：防止空气中的二氧化碳气体 进入装置C中，产生误差；
（4）D装置中沉淀质量的平均值为：$\frac{3.93g+3.94g+3.95g}{3}$=3.94g，
设反应生成二氧化碳的质量为x，牙膏中含有碳酸钙质量为y，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和水，所以
BaCO3---CO2---CaCO3
197 44 100
3.94g x y
$\frac{197}{3.94g}$=$\frac{44}{x}$=$\frac{100}{y}$
x=0.88g，
y=2
所以牙膏样品中CaCO3的质量分数为：$\frac{2g}{8g}$×100%=25%．
故答案为：（1）【实验方案】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①稀盐酸； | ①产生大量气泡 | |
| ②把生成的气体通入澄清石灰水中． | ②石灰水变浑浊 |
【实验分析及数据处理】（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，偏大；
（2）CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）防止空气中的二氧化碳气体 进入装置C中，产生误差；
（4）3.94，0.88，25%．
点评 化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，并有助于提高观察、实验能力．
练习册系列答案
相关题目
1．
甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示，下列叙述错误的是（ ）
甲、乙两物质的溶解度曲线如图所示，下列叙述错误的是（ ）| A． | t1℃时，甲的溶解度小于乙的溶解度 | |
| B． | t1℃时，加入甲物质，可使不饱和的甲溶液变成饱和溶液 | |
| C． | 将甲、乙饱和溶液的温度从t3℃降到t1℃时，乙析出晶体比甲多 | |
| D． | t2℃时，甲或乙两种物质的饱和溶液中溶质与溶剂的质量比是W：100 |
2．有些物质暴露在空气中会发生一些变化．下列各组物质中，前者质量增加而不变质，后者质量增加且变质的是（ ）
| A． | 酒精 熟石灰 | B． | 烧碱 氯化钠 | C． | 浓硫酸 石灰石 | D． | 浓硫酸 生石灰 |
2．设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（ ）
| A． | 常温常压下，11.2L NH3所含的原子数为2NA | |
| B． | 常温常压下，80g SO3含有的氧原子数为3NA | |
| C． | 标准状况下，5.6 L四氯化碳含有的分子数为0.25NA | |
| D． | 一定条件下，56g铁粉与足量的盐酸完全反应转移电子数目为3NA |
19．葡萄糖（化学式为C6H12O6）是人体主要的供能物质．下列关于葡萄糖的说法正确的是（ ）
| A． | 葡萄糖是纯净物 | |
| B． | 葡萄糖由6个碳原子、12个氢原子和6个氧原子构成 | |
| C． | 葡萄糖中C、H、O三种元素的质量比是1：2：1 | |
| D． | 葡萄糖中氢元素的质量分数最大 |
17．通常CO2可作灭火剂，但有些物质（如Na）着火，不能用CO2熄灭．请你探究CO2与Na反应的产物．
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3．
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应．
②Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH．
③向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀．
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去）
【实验记录】
【实验反思】
①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的排出装置中的空气，防止空气的干扰．
②检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中，加水完全溶解，加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液，溶液呈红色．说明白色固体中含Na2O．
【提出猜想】CO2与Na反应可能生成4种物质：C、CO、Na2O、Na2CO3．
【查阅资料】①Na是非常活泼的金属，常温下与O2、H2O等物质反应．
②Na2O是白色固体，与H2O反应生成NaOH．
③向氯化钯（PdCl2）溶液中通入CO，产生黑色沉淀．
【实验过程】同学们在老师的指导下设计了如图所示装置（部分夹持仪器已略去）
【实验记录】
| 序号 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论和解释 |
| ① | 打开a，关闭b，由长颈漏斗注入稀盐酸 | A中产生大量气泡 E中出现浑浊 | E中反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O． |
| ② | 当E中出现浑浊时，打开b，关闭a，点燃酒精灯 | D中Na剧烈燃烧，产生白烟，内壁附着黑色、白色固体 G中产生黑色沉淀 | 反应产物一定有C和CO |
| ③ | 取D中白色固体于试管中，加水溶解，再加入石灰水 | 产生白色沉淀 | 反应产物还有Na2CO3． |
①实验记录②中，E中出现浑浊，再点燃酒精灯的目的排出装置中的空气，防止空气的干扰．
②检验第4种物质是否存在的实验方案：取D中白色固体于试管中，加水完全溶解，加入过量CaCl2溶液至不再产生沉淀，滴加酚酞试液，溶液呈红色．说明白色固体中含Na2O．