题目内容

1.牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂.某化学兴趣小组要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,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A中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)装置D的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气.
(3)从C中过滤出BaCO3沉淀所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒;
(4)若B中滴入盐酸并将产生的气体通入C装置中,刚开始并未观察到产生沉淀,可能的原因是刚开始排出的是装置内的空气.
(5)实验中准确称取三份牙膏样品,每份5.0g,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20%;
(6)若没有A装置,直接通入空气,则测得CaCO3的质量分数偏大(填“偏大”、“偏小”或“不变”之一).
(7)某化学兴趣小组准备对反应后B装置溶液中的溶质成分进行探究,主要有两种猜想:
猜想①:溶质为CaCl2   猜想②:溶质为CaCl2和HCl
请你设计实验方案进行HCl是否存在的验证(要求写出实验步骤、现象和结论)取样品,滴入紫色石蕊试液,溶液变色,说明存在盐酸,不变色,说明不含盐酸.

分析 (1)根据二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸钠和水进行分析;
(2)根据空气中的二氧化碳会与氢氧化钡反应,导致实验产生误差进行分析;
(3)根据过滤需要的玻璃仪器进行分析;
(4)根据刚开始排出的是装置内的空气进行分析;
(5)根据沉淀的质量和化学方程式可以求出碳酸钙的质量分数;
(6)根据空气中的二氧化碳也会与氢氧化钡反应进行分析;
(7)根据盐酸能使紫色石蕊变红色进行分析.

解答 解:(1)二氧化碳和氢氧化钠反应会生成碳酸钠和水,化学方程式为:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)空气中的二氧化碳会与氢氧化钡反应,导致实验产生误差,所以装置D的作用是:吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;
(3)过滤需要的玻璃仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒;
(4)刚开始排出的是装置内的空气,所以气体通入C装置中,并未观察到产生沉淀;
(5)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
$\frac{100}{x}$=$\frac{197}{1.97g}$
x=1.00g,
碳酸钙的质量分数为:$\frac{1g}{5g}$×100%=20%;
(6)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;
(7)盐酸能使紫色石蕊变红色,所以验证HCl是否存在的方法是:取样品,滴入紫色石蕊试液,溶液变色,说明存在盐酸,不变色,说明不含盐酸.
故答案为:(1)2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O;
(2)吸收空气中的二氧化碳和水蒸气;
(3)玻璃棒;
(4)刚开始排出的是装置内的空气;
(5)20%;
(6)偏大;
(7)取样品,滴入紫色石蕊试液,溶液变色,说明存在盐酸,不变色,说明不含盐酸.

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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