Question

【題目】某同學(xué)欲探究 “雙鈣防蛀”牙膏、“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。

（查閱資料）（1）牙膏和牙粉均是由摩擦劑、活性劑、香料等成分構(gòu)成。

（2）常用的摩擦劑有極細(xì)顆粒的碳酸鈣(CaCO3) 和水合硅酸(SiO2·nH2O)等。

（3）牙膏和牙粉中除了碳酸鈣以外，其它物質(zhì)均不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

（實(shí)驗(yàn)一）探究“兩種牙膏和牙粉中是否都含有碳酸鈣？

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	如圖所示，取三只試管分別加入適量待測(cè)樣品，再分別加入適量x稀溶液。x稀溶液是____________。	A試管中無明顯變化， B和C試管中有無色氣體生成。
②	將B和C試管中生成的無色氣體通入__________。	現(xiàn)象Ⅱ：____________。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論： __________ 。

碳酸鈣與x稀溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。

（實(shí)驗(yàn)二）比較樣品中碳酸鈣的含量

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	組裝兩套如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別�。ú僮鳍瘢�，放于錐形瓶中。并在分液漏斗中分別加入等質(zhì)量的x稀溶液。
②	打開分液漏斗注入一定量x稀溶液，然后關(guān)閉活塞。	有氣泡產(chǎn)生。
③	待②反應(yīng)結(jié)束后，再打開分液漏斗，注入一定量x稀溶液，然后關(guān)閉活塞。	無明顯現(xiàn)象
④	稱量反應(yīng)后裝置及藥品的總質(zhì)量并加以比較	加入“雙鈣防蛀”牙膏的裝置及藥品的總質(zhì)量大于加入牙粉的裝置及藥品的總質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_____________________

步驟③的作用是：_________________。

（反思）

（1）若不改動(dòng)原有裝置和基本步驟，要測(cè)定牙粉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還應(yīng)測(cè)定的數(shù)據(jù)有：_____。

（2）小美認(rèn)為這樣測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，試分析產(chǎn)生的誤差是______（填“偏大”、“偏小”或“沒有”）。原因是_______（如你認(rèn)為沒有誤差本空不填）。

（3）小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)前不需要測(cè)定裝置的氣密性，請(qǐng)你說明其原因________。

Answer 1

【答案】稀鹽酸 澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁 “雙鈣防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸鈣，“皓清”牙膏中不含有碳酸鈣 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ “雙鈣防蛀”牙膏中碳酸鈣的含量比牙粉中碳酸鈣的含量小 證明步驟②加入的鹽酸是足量的 稱量反應(yīng)前裝置及所用牙粉和稀鹽酸的總質(zhì)量 偏小 裝置中生成的二氧化碳不能全部排出 此實(shí)驗(yàn)不需直接收集測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣不影響測(cè)定結(jié)果，所以該實(shí)驗(yàn)前不需要測(cè)定裝置的氣密性

【解析】

實(shí)驗(yàn)一：

碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以選擇稀鹽酸，如生成二氧化碳則含有碳酸鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	如圖所示，取三只試管分別加入適量待測(cè)樣品，再分別加入適量x稀溶液。x稀溶液是稀鹽酸。	A試管中無明顯變化， B和C試管中有無色氣體生成。
②	將B和C試管中生成的無色氣體通入澄清石灰水。	現(xiàn)象Ⅱ：澄清石灰水變渾濁。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：“雙鈣防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸鈣，“皓清”牙膏中不含有碳酸鈣；碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；

實(shí)驗(yàn)二：

等質(zhì)量的牙膏與足量等質(zhì)量的稀鹽酸反應(yīng)，反應(yīng)后總質(zhì)量的減少的質(zhì)量是生成二氧化碳質(zhì)量，生成的二氧化碳越多，牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量越多。根據(jù)“加入‘雙鈣防蛀’牙膏的裝置及藥品的總質(zhì)量大于加入牙粉的裝置及藥品的總質(zhì)量”可知，“雙鈣防蛀”牙膏產(chǎn)生的二氧化碳比牙粉產(chǎn)生二氧化碳少，所以實(shí)驗(yàn)結(jié)論是“雙鈣防蛀”牙膏中碳酸鈣的含量比牙粉中碳酸鈣的含量小；

步驟③是待②反應(yīng)結(jié)束后，再打開分液漏斗，注入一定量x稀溶液，然后關(guān)閉活塞，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是無明顯現(xiàn)象。其作用是：證明步驟②加入的鹽酸是足量的；

反思：

（1）牙粉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=，該實(shí)驗(yàn)中利用反應(yīng)前后總質(zhì)量的差（生成的二氧化碳的質(zhì)量），可計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量。若不改動(dòng)原有裝置和基本步驟，要測(cè)定牙粉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還應(yīng)測(cè)定的數(shù)據(jù)是稱量反應(yīng)前裝置及所用牙粉和稀鹽酸的總質(zhì)量；

（2）二氧化碳能溶于水，測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，誤差是偏小，原因是：裝置中生成的二氧化碳不能全部排出；

（3）小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)前不需要測(cè)定裝置的氣密性，因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)不需直接收集測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣不影響測(cè)定結(jié)果，所以該實(shí)驗(yàn)前不需要測(cè)定裝置的氣密性。