Question

5．在實(shí)驗(yàn)研究中，同學(xué)們對(duì)某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)行測(cè)定．
【查閱資料】①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生．
②飽和碳酸氫鈉溶液不吸收二氧化碳?xì)怏w；
③碳酸氫鈉可與鹽酸反應(yīng)：NaHCO₃+HCl→NaCl+H₂O+CO₂↑
根據(jù)以上資料，設(shè)計(jì)下列實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)分析】用如圖所示裝置測(cè)定牙膏樣品中碳酸鈣的含量．
①裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w．

②C中觀察到有沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用：排出B裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，使其被C裝置中的溶液充分吸收．
④裝置D中堿石灰用于吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，其中氧化鈣吸收水反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【解釋與結(jié)論】實(shí)驗(yàn)測(cè)得如下數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	樣品質(zhì)量（g）	所用鹽酸質(zhì)量（g）	所得沉淀質(zhì)量（g）
第一次	6.8	40.0	1.62
第二次	6.8	40.0	1.66
第三次	6.8	40.0	1.65

欲計(jì)算樣品中碳酸鈣的含量，應(yīng)選擇的數(shù)據(jù)是三組數(shù)據(jù)的平均值．
【反思與評(píng)價(jià)】①有人認(rèn)為不必測(cè)定C中沉淀的質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，同樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果偏高，原因可能是吸收了鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體和帶出來(lái)的水蒸氣．
②有同學(xué)設(shè)計(jì)出提高測(cè)定準(zhǔn)確度的方法．下列各項(xiàng)措施中，不合理的ⅡⅢ（填序號(hào)）．
Ⅰ．在加入鹽酸之前，排凈裝置內(nèi)含有的CO₂氣體
Ⅱ．把鹽酸換成稀硫酸
Ⅲ．在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)分析】
①氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w；
②二氧化碳和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和水；
③為了使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收，應(yīng)該持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓?br />④氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣
【解釋與結(jié)論】每次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不一致，取平均值計(jì)算能使結(jié)果更準(zhǔn)確；
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）鹽酸易揮發(fā)，鹽酸能和氫氧化鋇反應(yīng)生成氯化鋇和水；
（2）反應(yīng)前裝置中的二氧化碳會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
因?yàn)槭歉鶕?jù)生成碳酸鋇的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，所以氯化氫氣體、水蒸氣不能影響計(jì)算結(jié)果．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)分析】
①該裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳．
故填：吸收空氣中的二氧化碳．
②C中觀察到有沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
故填：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O．
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用是使反�?yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收．
故填：使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收．
④氧化鈣和水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【解釋與結(jié)論】
欲計(jì)算樣品中碳酸鈣的含量，應(yīng)選擇的數(shù)據(jù)是三組數(shù)據(jù)的平均值．
故填：三組數(shù)據(jù)的平均值．
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）因?yàn)辂}酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫氣體能被氫氧化鋇溶液吸收，如果根據(jù)測(cè)定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差來(lái)確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，會(huì)使測(cè)定的結(jié)果明顯偏高．
故填：氫氧化鋇溶液吸收了揮發(fā)出的氯化氫氣體．
（2）
Ⅰ．在加入鹽酸之前，排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度；
Ⅱ．稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成微溶性的硫酸鈣，阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度；
Ⅲ．在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度．
答案：
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
①吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w
②CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O
③排出B裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，使其被C裝置中的溶液充分吸收；
④CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【解釋與結(jié)論】：驗(yàn)數(shù)據(jù)的平均值 
【反思與評(píng)價(jià)】
①吸收了鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體和帶出來(lái)的水蒸氣；
②Ⅱ、Ⅲ

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．