Question

5．化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：
查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣，牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成．
利用如圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定C中生成BaCO₃沉淀的質量，以確定碳酸鈣的質量分數

依據實驗過程回答下列問題：
（1）裝置連接后，首先要進行的操作的名稱是檢查裝置的氣密性實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣．其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，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中反應生成BaCO₃的化學方程式是Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O．
（3）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是cd（填標號）．
a．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的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
（4）實驗中準確稱取8.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO₃平均質量為3.94g．則樣品中碳酸鈣的質量分數為25%．
（5）有人認為不必測定C中生成的BaCO₃質量，只測定裝置C吸收CO₂前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數．實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．

Answer 1

分析 （1）有關氣體的制取實驗書先要檢查裝置的氣密性；實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質量測定二氧化碳的質量，進而計算牙膏中碳酸鈣的質量分數．裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導致測定的碳酸鋇的質量偏小．
（2）二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水．
（3）a、在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質量的測定；
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，二氧化碳中混有的HCl與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，影響了CO₂的量；
（4）根據碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，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系式，利用題干中的質量關系解決即可．
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．

解答 解：（1）有關氣體的制取實驗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，導致測定的碳酸鋇的質量偏小，持續(xù)緩緩通入空氣的作用為：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．
（3）二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水，反應方程式為CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．
（3）a、在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質量的測定，可以提高測定準確度，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與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，影響了CO₂的總量，不能提高測定準確度，故d正確；
（4）由于碳酸鈣與鹽酸反應生成二氧化碳，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的關系式；則設碳酸鈣的質量分數為x．
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g
$\frac{100}{8g×x}$=$\frac{197}{3.94g}$，解得x=25%．
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中，導致測定二氧化碳的質量偏大，測定的碳酸鈣的質量偏大，碳酸鈣的質量分數偏高．
故答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置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；
（3）cd；（4）25%
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中（或其他合理答案）

點評 考查對實驗原理與操作步驟的理解及評價、常用化學用語、化學計算、物質組成的測定等，難度較大，是對所需知識的綜合運用，需要學生具有扎實的基礎知識與分析問題、解決問題的能力，理解實驗原理是解答的關鍵．