Question

碳酸鈣可用于預(yù)防和治療鈣缺乏癥．某實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)要測(cè)定一種鈣片中碳酸鈣的含量．
[查閱資料]獲得的資料有：
（1）補(bǔ)鈣劑中常加入糖類、維生素D等改善口感或增強(qiáng)藥效．這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，但高溫灼燒時(shí)會(huì)分解產(chǎn)生氣體．
（2）碳酸鈣高溫灼燒分解生成氧化鈣和二氧化碳．
（3）常見的碳酸鈣含量測(cè)定方法：將碳酸鈣粉碎，加入已知濃度的過量鹽酸充分反應(yīng)，然后測(cè)剩余鹽酸的量，根據(jù)消耗鹽酸的量最終求得碳酸鈣的含量．
（4）澄清石灰水中的Ca（OH）₂含量很少，100g澄清石灰水中最多含0.15g的Ca（OH）₂．
[方案設(shè)計(jì)和實(shí)施]根據(jù)資料和已學(xué)知識(shí)，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)如下兩種方案進(jìn)行測(cè)定．

方案1：根據(jù)如圖所示裝置實(shí)驗(yàn)．
（1）錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）記錄數(shù)據(jù)如下：

鈣片質(zhì)量	空洗氣瓶質(zhì)量	澄清石灰水的質(zhì)量	反應(yīng)后洗氣瓶及瓶內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量
20g	100g	200g	300.4g

方案2：將鈣片粉碎，加入足量的稀鹽酸充分反應(yīng)，根據(jù)放出氣體的量計(jì)算碳酸鈣的含量．記錄數(shù)據(jù)如下（空燒杯的質(zhì)量為100g，加入鈣片的質(zhì)量為20g）：

加入稀鹽酸的質(zhì)量/g	100	200	300	400
充分反應(yīng)后燒杯及杯內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量/g	217.8	a	413.4	513.4

[分析和評(píng)價(jià)]
（1）方案2中的a值是

 

．
（2）方案1和方案2中合理的是

 

，原因是

 

．
（3）該小組同學(xué)沒有通過高溫灼燒鈣片放出氣體的量來計(jì)算碳酸鈣的含量，其原因是

 

．
[得出結(jié)論]經(jīng)過計(jì)算，該鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,二氧化碳的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：通過資料：補(bǔ)鈣劑中的糖類、維生素D等，這些物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，根據(jù)碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量和化學(xué)方程式來測(cè)定鈣片中碳酸鈣的含量，從而計(jì)算鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答：解：【方案設(shè)計(jì)和實(shí)施】（1）根據(jù)題中信息，補(bǔ)鈣劑中除碳酸鈣外其他物質(zhì)不與稀鹽酸反應(yīng)，錐形瓶中發(fā)生碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)，化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
【分析和評(píng)價(jià)】
（1）由表格中的數(shù)據(jù)，可知：100g+100g+20g-217.8g=2.2g，100g+100g+100g+20g-2.2g×2=315.6g，故方案2中的a值是315.6g．
（2）因?yàn)闅溲趸�鈣微溶，澄清石灰水中的Ca（OH）₂含量很少，吸收的二氧化碳量很少，所以方案2合理；
（3）根據(jù)資料補(bǔ)鈣劑中糖類、維生素D等效，高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，導(dǎo)致最終數(shù)據(jù)偏大，不能使用碳酸鈣高溫灼燒分解的方法．
【結(jié)論】根據(jù)生成氣體的量計(jì)算鈣片中碳酸鈣的含量，根據(jù)表格中實(shí)驗(yàn)記錄可知：加入300g鹽酸時(shí)碳酸鈣已完全反應(yīng)，生成二氧化碳的質(zhì)量為：（300+100+20）-413.4=6.6g．
設(shè)xg碳酸鈣與鹽酸完全反應(yīng)生成6.6g二氧化碳．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
x                    6.6g
則

100

44

=

x

6.6g

，解得x=15g．
鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

15g

25g

×100%=60%．         
故答案為：
【方案設(shè)計(jì)和實(shí)施】CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；        
【分析和評(píng)價(jià)】
（1）315.6g．
（2）方案2；澄清石灰水中的Ca（OH）₂含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少               
（3）加入的糖類、維生素D等物質(zhì)高溫灼燒時(shí)會(huì)燃燒或分解，導(dǎo)致最終的數(shù)據(jù)偏大                  
【結(jié)論】60%．

點(diǎn)評(píng)：主要考查了碳酸鈣的化學(xué)性質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的分析實(shí)驗(yàn)的能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力．