题目内容

牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂．某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究．
【实验原理】测定C装置中生成的BaCO₃沉淀的质量，通过计算确定牙膏中CaCO₃的质量分数．
【查阅资料】CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O，牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生．
【实验装置】

根据探究过程回答下列问题：
（1）装置B中发生反应的化学方程式；
（2）实验过程中需持续缓缓通入空气，其作用有：①搅拌B、C 中的反应物，使其充分反应；②；
（3）从C中过滤出BaCO₃沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、和玻璃棒；
（4）实验中准确称取三份牙膏样品，每份4.0g，进行三次测定，测得生成BaCO₃的平均质量为1.97g．则样品中CaCO₃的质量分数为；
（5）若没有A装置，直接通入空气，则测得CaCO₃的质量分数__（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．

解：（1）装置B中，盐酸能和碳酸钙反应，发生反应的化学方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）持续缓缓通入空气，可以使反应生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收．
故填：使生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收．
（3）过滤所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒．
故填：漏斗．
（4）由CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O可知，CaCO₃→BaCO₃，
设碳酸钙的质量为X，
CaCO₃→BaCO₃，
100 197
X 1.97g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
X=1.00g，
碳酸钙的质量分数为： $\text{[math]}$ ×100%=25%．
故填：25%．
（5）若没有A装置，直接通入空气，则空气中的二氧化碳进入C装置中，被氢氧化钡吸收，从而导致生成的沉淀偏多，计算出的碳酸钙偏多，最后求出的碳酸钙的质量分数偏大．
故填：偏大．
分析：碳酸钙能和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
控制好相关量是做好实验的基础；
过滤可以把不溶于水的物质除去；
根据化学方程式可以求出碳酸钙的质量分数．
点评：书写化学方程式要注意规范性，计算碳酸钙的质量分数时要注意不能漏掉×100%，这是比较容易忽略的问题．

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用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照，可知溶液的pH大于7

．
（3）取少量沉淀物加入过量的稀盐酸，沉淀物全部溶解并有大量气泡产生，同时得到澄清溶液A，则该品牌牙膏中一定含有碳酸钙，一定不含有

二氧化硅

．
（4）进行猜想：摩擦剂成分可能是
a．只含碳酸钙 b．

含有碳酸钙和氢氧化铝

[设计实验]

实验步骤	实验现象	解释与结论
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氢氧化钠溶液	开始无明显现象，后产生白色沉淀	原因是 HCl+NaOH=NaCl+H₂O HCl+NaOH=NaCl+H₂O ， AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl ．（用化学方程式表示）
继续滴入氢氧化钠溶液直至过量	沉淀溶解沉淀溶解	摩擦剂中还含有氢氧化铝氢氧化铝

[实验结论]该品牌牙膏所含摩擦剂的成分为

碳酸钙和氢氧化铝

．

（2013?大连二模）某些牙膏中常用纯净的轻质碳酸钙粉末做摩擦剂．化学活动小组欲利用一瓶饱和石灰水制取碳酸钙粉末，查阅资料并设计Ⅰ、Ⅱ两个实验思路如下：

资料：
①碳酸钙遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]
②碳酸氢钙溶液可以和氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙．
（1）Ⅰ中反应的化学方程式为

Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

；
（2）Ⅱ中为使该瓶饱和石灰水完全转化，这瓶石灰水应如何分配？

平分

说明理由．

转化为碳酸氢钙的氢氧化钙和与碳酸氢钙反应的氢氧化钙的质量是相等的，所以两部分应该是平分的

（3）工业上为提高碳酸钙的产率，常将饱和石灰水制成石灰乳．向饱和石灰水中加入少量生石灰时，溶液立即变浑浊，分析原因．

一是生石灰会和水反应，消耗掉部分溶剂，导致溶剂质量减少，同时生成了氢氧化钙，而溶质增加，所以会浑浊；二是生石灰和水反应中释放出大量的热，导致原饱和溶液温度升高，而氢氧化钙的溶解度随温度的升高而降低，所以导致会变浑浊．

．

（2013?历城区二模）用作牙膏摩擦剂的轻质碳酸钙，工业上常用石灰石来制备，主要生产流程如下：

（1）在“煅烧炉”中发生反应的化学方程式是

CaCO₃

CaCO₃

．
（2）在“沉淀池”中生石灰与水反应属于

化合

反应．（填“化合”“分解”“置换”“复分解”之一）
（3）若在化学实验室里分离“反应池”中的混合物，该操作的名称是

过滤

．
（4）本流程图中

CO₂

（物质）可以替代“碳酸钠溶液”达到降低生产成本和节能减排．

某同学欲探究市售 “双钙防蛀”牙膏、“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。

【查阅资料】

（1）牙膏和牙粉均是由摩擦剂、活性剂、香料等成分构成。

（2）常用的摩擦剂有极细颗粒的碳酸钙(CaCO₃) 和水合硅酸(SiO₂·nH₂O)等

（3）牙膏和牙粉中除了碳酸钙以外，其它物质均不与稀盐酸反应产生气体。

【实验一】探究“两种牙膏和牙粉中是否都含有碳酸钙？

步骤

实验操作

实验现象

①

如图所示，取三只试管分别加入适量待测样品，再分别加入适量R 溶液。R 溶液是。

A试管中无明显变化，

B和C试管中有无色气体生成。

②

将B和C试管中生成的无色气体通入澄清石灰水。

现象Ⅱ：。

实验结论：。

【实验二】比较样品中碳酸钙的含量

步骤	实验操作	实验现象
①	组装两套如图装置进行实验。分别取（操作Ⅰ），放于锥形瓶中。并在分液漏斗中分别加入等质量的R 溶液。
②	打开分液漏斗注入一定量R 溶液，然后关闭活塞。	有气泡产生。
③	待②反应结束后，再打开分液漏斗，注入一定量R 溶液，然后关闭活塞。	无明显现象
④	称量反应后装置及药品的总质量并加以比较	加入“双钙防蛀”牙膏的装置及药品的总质量大于加入牙粉的装置及药品的总质量

实验结论：_____________________________________________________

步骤③的作用是：。

【反思】

（1）若不改动原有装置和基本步骤，要测定牙粉中碳酸钙的质量分数，还应测定的数据有：_______________________________________________________________

（2）小明认为该实验前不需要测定装置的气密性，请你说明其原因。