Question

5．化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：
查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣，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(jìn)行實驗，充分反應(yīng)后，測定C中生成BaCO₃沉淀的質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

依據(jù)實驗過程回答下列問題：
（1）裝置連接后，首先要進(jìn)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?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全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收
（2）C中反應(yīng)生成BaCO₃的化學(xué)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(zhǔn)確度的是cd（填標(biāo)號）．
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
（4）實驗中準(zhǔn)確稱取8.00g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25%．
（5）有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO₃質(zhì)量，只測定裝置C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(jìn)入裝置C中．

Answer 1

分析 （1）有關(guān)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(zhì)量測定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)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）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水．
（3）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，二氧化碳中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的量；
（4）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．
（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

解答 解：（1）有關(guān)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(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．
（3）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．
（3）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；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(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的總量，不能提高測定準(zhǔn)確度，故d正確；
（4）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；則設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
CaCO₃→CO₂→BaCO₃
100          197
8g×x        3.94g
$\frac{100}{8g×x}$=$\frac{197}{3.94g}$，解得x=25%．
（5）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．
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(jìn)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(xué)用語、化學(xué)計算、物質(zhì)組成的測定等，難度較大，是對所需知識的綜合運用，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)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(guān)鍵．