Question

某種胃藥中抗酸劑為CaCO₃．甲、乙兩同學(xué)為測定其中CaCO₃含量，分別設(shè)計(jì)以下兩種方案（藥片中的其它成分與HCl和NaOH溶液均不反應(yīng)）．請回答下列有關(guān)問題：
（1）甲同學(xué)擬用右圖裝置測量樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)生成CO₂的體積，來分析CaCO₃的含量．則①X的作用是______
②B中不可改用飽和Na₂CO₃溶液，用離子方程式說明理由______
（2）乙同學(xué)擬用以下操作測定樣品中CaCO₃含量：
A．配制0.100mol/L HCl溶液和0.100mol/L NaOH溶液
B．取一粒藥片（0.100g），研碎后加入20mL蒸餾水
C．加入30mL 0.100mol/L 的鹽酸，充分反應(yīng)
D．用0.100mol/L NaOH溶液中和過量的鹽酸至中性，共消耗NaOH溶液18.00mL
試回答下列問題：
①配制0.100mol/L HCl溶液100mL需要的玻璃儀器是______
②該胃藥中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______
（3）甲同學(xué)將實(shí)驗(yàn)中獲得的17.92mL CO₂ （標(biāo)準(zhǔn)狀況）通入10mL 0.100mol/L NaOH溶液中，判斷所得溶液的溶質(zhì)是______（填化學(xué)式）

Answer 1

解：（1）①連通管X能使漏斗和廣口瓶中的壓強(qiáng)保持一致，使鹽酸順利流下，故答案為：使廣口瓶內(nèi)與分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)相等，便于溶液順利流下；
②若用碳酸鈉溶液，溶液中會(huì)發(fā)生反應(yīng)：CO₃^2-+CO₂+H₂O=HCO₃^-，導(dǎo)致生成的二氧化碳被消耗，測定結(jié)果偏小，故答案為：CO₃^2-+CO₂+H₂O=HCO₃^-；
（2）①配制0.100mol/L HCl溶液100mL需要的玻璃儀器有100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒，故答案為：100mL容量瓶、燒杯、膠頭滴管、玻璃棒；
②反應(yīng)所用鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，氫氧化鈉溶液的體積為18.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為30.00mL-18.00 mL=12.00 mL．根據(jù)反應(yīng)：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑可知，100g：2mol=m（CaCO₃）：0.100 mol/L×0.012L，解得：m=0.06 g，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=60%，故答案為：60%；
（3）標(biāo)況下，17.92mL CO₂ 的物質(zhì)的量是×10^-3mol=0.0008mol，10mL0.100mol/L NaOH溶液中含有氫氧根離子的物質(zhì)的量是0.01L×0.100mol/L=0.001mol，
根據(jù)關(guān)系式：CO₂～Na₂CO₃～2OH^-、CO₂～NaHCO₃～OH^-，完全生成碳酸鈉，需要消耗氫氧根離子0.0008mol×2=0.0016mol＞0.001mol；完全生成碳酸氫鈉，需要消耗氫氧根離子的物質(zhì)的量是：0.0008mol＜0.001mol，氫氧根離子有剩余，所以溶液中溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉的化合物，
故答案為：Na₂CO₃、NaHCO₃．
分析：（1）①裝置A中連通管X能使分液漏斗和廣口瓶中的壓強(qiáng)保持一致，使鹽酸順利流下；
②碳酸鈉溶液能夠和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，消耗了二氧化碳；
（2）①根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液步驟選擇用到的儀器；
②反應(yīng)所用鹽酸與氫氧化鈉溶液的濃度相等，氫氧化鈉溶液的體積為18.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為30.00mL-18.00 mL=12.00 mL．根據(jù)反應(yīng)：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量，再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)定義計(jì)算；
（3）計(jì)算出二氧化碳的物質(zhì)的量和氫氧化鈉的物質(zhì)的量，然后根據(jù)二者物質(zhì)的量關(guān)系判斷溶液中溶質(zhì)的組成．
點(diǎn)評：本題考查對實(shí)驗(yàn)原理的理解與實(shí)驗(yàn)操作評價(jià)、物質(zhì)含量測定、滴定原理利用，化學(xué)計(jì)算等，難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是關(guān)鍵，是對所學(xué)知識的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與綜合運(yùn)用知識分析問題、解決問題的能力，學(xué)習(xí)中全面把握基礎(chǔ)知識