Question

18．科學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進行以下探究：
查資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生．
牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定：取適量牙膏樣品，利用右圖所示裝置進行實驗（圖中夾持儀器略去），充分反應(yīng)后，測定C裝置中生成的BaCO₃沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請依據(jù)實驗過程回答下列問題：

（1）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�其目的是把生成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（2）有人認(rèn)為不必測定C裝置中生成的BaCO₃質(zhì)量，只要測定C裝置在吸收CO₂前后的質(zhì)量，同樣可以算出碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實驗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、氯化氫氣體等進入裝置C中．
（3）實驗中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進行三次測定，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)為多少？

Answer 1

分析 （1）實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測定二氧化碳的質(zhì)量，進而計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)量偏小；
（2）裝置B中的水蒸氣和氯化氫氣體會進入裝置C中；
（3）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；

解答 解：（1）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）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置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、氯化氫氣體等進入裝置C中
（3）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；
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g
$\frac{100}{8g×x}$=$\frac{197}{3.94g}$
x=25%
故答案為：25%．

點評 本考點屬于實驗方法和過程的探究，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)根據(jù)所掌握的反應(yīng)認(rèn)真分析，既要把握實驗設(shè)計的每步中的實驗?zāi)康�，又要分析�?shù)據(jù)的誤差．