Question

4．某化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑的成分及其含量進(jìn)行以下探究：
查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無氣體生成．利用圖所示裝置（夾持儀器略去），對(duì)該牙膏樣品中碳酸鈣的含量進(jìn)行定量測定．

（1）C中反應(yīng)生成BaCO₃的化學(xué)方程式是CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
（2）裝置D的作用是防止空氣進(jìn)入C裝置
（3）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(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氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收
（4）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測定準(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
（5）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取10.00g樣品三份，進(jìn)行三次測定，測得BaCO₃平均質(zhì)量為3.94g．則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%
（6）有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO₃質(zhì)量，只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測定的結(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 裝置先用通過氫氧化鈉溶液的空氣排凈裝置內(nèi)空氣，裝置B中牙膏樣品加入指示劑滴入鹽酸全部反應(yīng)，生成的二氧化碳?xì)怏w通過裝置C中氫氧化鋇溶液全部吸收，裝置D是防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果，最后通入空氣吧生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕入裝置C中完全吸收，
（1）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水；
（2）D是防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果；
（3）實(shí)驗(yàn)通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測定二氧化碳的質(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)致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏��；
（4）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)量的測定；
b、滴加鹽酸過快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Ba（OH）₂，可以吸收CO₂中的HCl，而不影響CO₂；
（5）BaCO₃質(zhì)量為3.94g n（BaCO₃）=0.0200mol，則n（CaCO₃）=0.0200mol，質(zhì)量為2.00g；
（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

解答 解：（1）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，
故答案為：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O；
（2）裝置D的作用是防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入影響測定結(jié)果，
故答案為：防止空氣進(jìn)入C裝置；
（3）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測定的碳酸鋇的質(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，
故答案為：把生成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收；
（4）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)量的測定，可以提高測定準(zhǔn)確度，故a不符合；
b、滴加鹽酸過快CO₂，CO₂來不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測定準(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，不能提高提高測定準(zhǔn)確度，故c符合；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba（OH）₂，可以吸收CO₂中的HCl，影響CO₂，不能提高測定準(zhǔn)確度，故d符合．
故答案為：cd；
（5）BaCO₃質(zhì)量為3.94g，則n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，
則n（CaCO₃）=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g，
所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2g}{10.0g}$×100%=20%，
故答案為：20%；
（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測定的碳酸鈣的質(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．

點(diǎn)評(píng) 本題考查對(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、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測定等，難度中等，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)與分析問題、解決問題的能力，理解實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵．