Question

1．化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中磨擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：
查得資料：該牙膏磨擦劑主要為碳酸鈣；牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生．
利用如圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成BaCO₃沉淀的質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題：
（1）裝置連接后，首先要進(jìn)行的操作的名稱是檢查裝置的氣密性．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（2）C中反應(yīng)生成BaCO₃的化學(xué)方程式是Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O；D中堿石灰的作用為防止空氣中的CO₂進(jìn)入C干擾實(shí)驗(yàn)．
（3）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是cd（填標(biāo)號(hào)）．
a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體
b．滴加鹽酸不宜過(guò)快
c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
（4）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO₃的平均質(zhì)量為3.94g．則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%（寫出計(jì)算過(guò)程）．
（5）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO₃質(zhì)量，只測(cè)定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，也可確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

Answer 1

分析 （1）有關(guān)氣體的制取實(shí)驗(yàn)書先要檢查裝置的氣密性；實(shí)驗(yàn)通過(guò)C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小．
（2）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水．根據(jù)堿石灰的成分分析；
（3）a、在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定；
b、滴加鹽酸過(guò)快CO₂，CO₂不能完全被吸收，排出裝置C．
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO₂．
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，二氧化碳中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的量；
（4）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇沉淀可建立碳酸鈣與碳酸鋇的關(guān)系式，利用題干中的質(zhì)量關(guān)系解決即可．
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中

解答 解：
（1）有關(guān)氣體的制取實(shí)驗(yàn)書先要檢查裝置的氣密性；裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小，持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾淖饔脼椋喊焉�成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（3）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，反應(yīng)方程式為CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．D中堿石灰的作用為防止空氣中的CO₂進(jìn)入C干擾實(shí)驗(yàn)；
（3）a、在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故a不符合；
b、滴加鹽酸過(guò)快CO₂，CO₂來(lái)不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過(guò)快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故b不符合；
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO₂，不能提高提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故c符合；故選：c．
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，CO₂中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的總量，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故d正確；
（4）由于碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鋇生成碳酸鋇沉淀的方程式分別是：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，所以可建立CaCO₃→CO₂→BaCO₃的關(guān)系式；則設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g
則$\frac{100}{8g×x}$=$\frac{197}{3.94g}$，解得x=25%．
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高．
故答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．
故答案為：
（1）檢查裝置的氣密性；把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收
（2）Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O；防止空氣中的CO₂進(jìn)入C干擾實(shí)驗(yàn)
（3）cd；（4）25%
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中（或其他合理答案）

點(diǎn)評(píng) 考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟的理解及評(píng)價(jià)、常用化學(xué)用語(yǔ)、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測(cè)定等，難度較大，是對(duì)所需知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，理解實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵