Question

7．牙膏是日常生活中的必需品，它通常由磨擦剂、发泡剂、粘合剂等组成．磨擦剂是牙膏的主要成分，约占牙膏质量的一半以上．为了测定一种以碳酸钙为磨擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，同学们根据碳酸钙的性质设计了以下三种不同的方案（说明：除碳酸钙外，这种牙膏中的其它物质不与盐酸反应生成气体，且均能溶于水）：
方案一：将一定量的牙膏放入水中充分搅拌，然后进行X、洗涤、干燥等操作，称量出不溶物的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．
方案二：将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，用图1所示装置（装置的气密性良好）测量二氧化碳气体的体积（锥形瓶中液面高度变化忽略不计），利用该条件下二氧化碳的密度，计算二氧化碳的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．
方案三：用图2所示装置，将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，测量反应前后的质量，相减得出二氧化碳气体的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．

老师针对三种方案提供了所需的仪器用品，同学们进行分组实验．实验中，同学们操作熟练规范、干燥用时较少，计算无误．按照要求回答下列问题：
（1）方案一中操作X是过滤，按照方案一进行实验的同学在规定时间内没有来得及完成实验，请写出可能的原因：①有粘合剂导致溶解慢、②有发泡剂产生大量泡沫导致过滤时间长（任写两条）；
（2）方案二中长颈漏斗应插到液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出．方案二中实验结果偏低，写出一条可能的原因：
CO₂溶于水，你的改进方案是在瓶中加一层油；
（3）方案三中天平称量精确，但实验结果偏高，其原因可能是：H₂O和HCl的挥发．

Answer 1

分析 碳酸钙不溶于水，可以通过过滤的方法从溶液中分离出来，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，可以根据生成的二氧化碳的质量求得碳酸钙的含量，此时要注意将生成的二氧化碳全部收集起来，才能准确得出碳酸钙的质量．

解答 解：（1）碳酸钙不溶于水，可以通过过滤的方法分离出来，牙膏中含有的发泡剂和粘合剂能影响溶解及过滤的速度，所以本题答案为：过滤；有粘合剂导致溶解慢；有发泡剂产生大量泡沫导致过滤时间长；
（2）长颈漏斗应插到液面以下，防止产生的气体从长颈漏斗逸出；由于生成的二氧化碳能溶于水，导致结果偏低，为防止二氧化碳溶于水，可以在水面上滴加油层，所以本题答案为：液面以下；产生的气体从长颈漏斗逸出；CO₂溶于水；在瓶中加一层油；
（3）使用电子天平称量反应前后物质的质量来计算碳酸钙的含量时，由于水分和氯化氢的挥发将会导致结果偏大，所以本题答案为：H₂O和HCl的挥发．

点评 本题考查了碳酸钙含量的测定方法，完成此题，可以依据物质的性质进行，要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备，以便灵活应用．