题目内容
阅读下列材料，完成下列探究：
珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质（氨基酸）以及水等其他物质．以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值．央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉（用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物，用双氧水去除表面的黑色素等，然后磨成粉即可）．某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究．
探究一：该珍珠粉的主要成分（温馨提示：氨基酸遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色 ）
（1）小名认为根据实验①、②可以推断样品中一定含有碳酸钙，小星不同意其观点．为了确认样品中含有碳酸钙，他需要补充完成的实验是（写出实验方法与现象）：
（2）根据上述实验，可以判断该珍珠粉为
探究二：该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用如图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量．实验方案如下：
（1）检查装置气密性：按图连接装好置后，将注射器活塞（不考虑活塞的摩擦和自重，下同）从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处，
（2）在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品，注射器内吸入12mL的稀盐酸，再次连接装置．
（3）用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸，并晃动锥形瓶．当没有气泡产生后，记录注射器刻度为92mL．
（4）数据处理：该实验过程中产生CO2的体积为
【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置，如图2．实验方案如下：
（1）检查装置气密性；
（2）在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品，右管内倒入一定量的稀盐酸，针筒（规格为250mL）活塞推到底部，再次连接装置．
（3）设法使左右两管内的药品混合，反应结束后读取针筒读数为220mL．
（4）数据处理：请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程，最终结果保留小数点后1位．
【实验反思】
（1）考虑针筒的因素，上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗？为什么？
（2）【方法2】中第（3）步如何实现两种药品的混合？
（3）小明设计的装置与小王比，有何优点？
珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质（氨基酸）以及水等其他物质．以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值．央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉（用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物，用双氧水去除表面的黑色素等，然后磨成粉即可）．某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究．
探究一：该珍珠粉的主要成分（温馨提示：氨基酸遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色 ）
| 序号 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | 取少量样品于烧杯中，滴加稀盐酸 | 有大量气泡生成 | 本格不填 |
| ② | 用铂丝蘸取①中溶液，在酒精灯上灼烧 | 火焰为砖红色 | 溶液中含有钙离子 |
| ③ | 另取少量样品于烧杯中，加水充分溶解，滴加 碘水或碘酒 碘水或碘酒 |
无蓝色出现 | 样品中不含有淀粉 |
| ④ | 另取少量样品于烧杯中，加水溶解，静置、过滤，在滤液中加入适量浓硝酸，加热至沸 | 产生黄色固体 产生黄色固体 |
样品中含蛋白粉 （氨基酸） |
将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙
将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙
；（2）根据上述实验，可以判断该珍珠粉为
真
真
（填“真”或“假”）．探究二：该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用如图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量．实验方案如下：
（1）检查装置气密性：按图连接装好置后，将注射器活塞（不考虑活塞的摩擦和自重，下同）从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处，
松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处
松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处
（填操作和现象），则气密性良好．（2）在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品，注射器内吸入12mL的稀盐酸，再次连接装置．
（3）用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸，并晃动锥形瓶．当没有气泡产生后，记录注射器刻度为92mL．
（4）数据处理：该实验过程中产生CO2的体积为
80
80
mL，再根据CO2的密度（约2g/L）计算出其质量，计算出碳酸钙的质量，从而计算该珍珠粉中碳酸钙的含量．【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置，如图2．实验方案如下：
（1）检查装置气密性；
（2）在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品，右管内倒入一定量的稀盐酸，针筒（规格为250mL）活塞推到底部，再次连接装置．
（3）设法使左右两管内的药品混合，反应结束后读取针筒读数为220mL．
（4）数据处理：请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程，最终结果保留小数点后1位．
根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
=
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
| 100 |
| x |
| 44 |
| 0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
| 1g |
| 1.1g |
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
=
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
| 100 |
| x |
| 44 |
| 0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
| 1g |
| 1.1g |
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
【实验反思】
（1）考虑针筒的因素，上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗？为什么？
如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积
如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积
．（2）【方法2】中第（3）步如何实现两种药品的混合？
将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触
将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触
．（3）小明设计的装置与小王比，有何优点？
不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）
不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）
（写出1点即可）．分析：探究一：根据实验结论：样品中不含淀粉及淀粉遇碘变蓝分析解答；并根据氨基酸遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色进行分析；
（1）根据碳酸根离子的检验方法进行分析；
（2）根据实验现象和结论分析其真假；
探究二：【方法1】（1）若装置气密性良好，则内外气压相等，将注射器活塞拉上再松开的时候，活塞会重新回到原来的位置；
（2）根据题意：产生二氧化碳气体的体积是：92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）据m=ρv计算出二氧化碳的质量，结合方程式可以计算出样品中碳酸钙的质量，进而计算出其质量分数；
【实验反思】
（1）如果产生的二氧化碳的体积超过了注射器的测量范围，则无法进行测定，故样品的质量需要控制，据此解答即可；
（2）根据Y形管的特点，可将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触；
（3）根据二者设计的装置特点、所用注射器规格等进行分析解答．
（1）根据碳酸根离子的检验方法进行分析；
（2）根据实验现象和结论分析其真假；
探究二：【方法1】（1）若装置气密性良好，则内外气压相等，将注射器活塞拉上再松开的时候，活塞会重新回到原来的位置；
（2）根据题意：产生二氧化碳气体的体积是：92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）据m=ρv计算出二氧化碳的质量，结合方程式可以计算出样品中碳酸钙的质量，进而计算出其质量分数；
【实验反思】
（1）如果产生的二氧化碳的体积超过了注射器的测量范围，则无法进行测定，故样品的质量需要控制，据此解答即可；
（2）根据Y形管的特点，可将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触；
（3）根据二者设计的装置特点、所用注射器规格等进行分析解答．
解答：解：探究一：③根据实验现象“无蓝色出现”，实验结论“样品中不含有淀粉”，再结合淀粉的特性（碘遇淀粉变蓝），可知向溶液中滴加的是碘水或碘酒；
④由于氨基酸遇浓硝酸会发生硝化反应而变黄色，故根据实验结论“样品中含蛋白粉（氨基酸）”，可知向滤液中加入适量浓硝酸，加热至沸时，溶液中有黄色固体生成；
（1）因为有气泡产生不一定是二氧化碳，故不能确定碳酸盐，所以要将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则可证明含有碳酸钙；
（2）根据上面的分析可知，由于样品中含蛋白粉（氨基酸），故知该珍珠粉为真珍珠粉；
探究二：【方法1】（1）若装置气密性良好，则当将注射器活塞拉上再松开的时候，在大气压的作用下，活塞会重新回到原来的位置；
（4）根据题意，该实验过程中产生CO2的体积=92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
=
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%；
【实验反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的气体的量会超过针筒的容量限制，则无法测量生成二氧化碳的体积；
（2）将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触即可；
（3）通过（1）（2）可知：小明设计的装置与小王比，不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响，酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象，方法1加入盐酸时若量较多可能出现冲塞现象；
故答案为：
探究一：③碘水或碘酒； ④产生黄色固体；
（1）将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙；
（2）真；
探究二：【方法1】（1）松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处； （4）80；
【方法2】（4）根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
=
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
×100%≈90.9%
【实验反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积；
（2）将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触；
（3）不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）．
④由于氨基酸遇浓硝酸会发生硝化反应而变黄色，故根据实验结论“样品中含蛋白粉（氨基酸）”，可知向滤液中加入适量浓硝酸，加热至沸时，溶液中有黄色固体生成；
（1）因为有气泡产生不一定是二氧化碳，故不能确定碳酸盐，所以要将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，若石灰水变浑浊，则可证明含有碳酸钙；
（2）根据上面的分析可知，由于样品中含蛋白粉（氨基酸），故知该珍珠粉为真珍珠粉；
探究二：【方法1】（1）若装置气密性良好，则当将注射器活塞拉上再松开的时候，在大气压的作用下，活塞会重新回到原来的位置；
（4）根据题意，该实验过程中产生CO2的体积=92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
| 100 |
| x |
| 44 |
| 0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
| 1g |
| 1.1g |
答：珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%；
【实验反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的气体的量会超过针筒的容量限制，则无法测量生成二氧化碳的体积；
（2）将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触即可；
（3）通过（1）（2）可知：小明设计的装置与小王比，不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响，酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象，方法1加入盐酸时若量较多可能出现冲塞现象；
故答案为：
探究一：③碘水或碘酒； ④产生黄色固体；
（1）将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中，变浑浊则证明是含有碳酸钙；
（2）真；
探究二：【方法1】（1）松开注射器活塞，活塞重新回到1刻度处； （4）80；
【方法2】（4）根据注射器读数为220mL，则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100 44
x 0.44g
| 100 |
| x |
| 44 |
| 0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
| 1g |
| 1.1g |
【实验反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的气体超过针筒的容量限制，无法测量生成二氧化碳的体积；
（2）将Y形装置向左倾斜，直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触；
（3）不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响（或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象）．
点评：对于验证型实验探究，要熟记物质的性质或变化规律，根据给出的实验设计方案，进行实验、分析和探究，并通过观察、记录和分析的实验现象，来验证该物质的性质或变化规律等．
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