Question

2．牙膏是生活中常見的物質(zhì)，其配料成分的摩擦劑、增稠劑、發(fā)泡劑等，其中摩擦劑的類型有很多，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或這些物質(zhì)的混合物．某化學(xué)興趣小組同學(xué)想探究牙膏摩擦劑的成分．
實(shí)驗(yàn)探究一：某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
[查閱資料]二氧化硅（SiO₂）不與稀鹽酸反應(yīng)．
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，滴加稀鹽酸．	①有氣泡冒出	該品牌牙膏中含有CaCO3．
②將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水．	②石灰水變渾濁

實(shí)驗(yàn)探究二：測定該品牌牙膏中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
興趣小組同學(xué)取該品牌牙膏樣品8.00g，加入足量的稀鹽酸，利用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并將該裝置放在電子天平上，將電子天平稱量的數(shù)據(jù)繪成如圖2．

[數(shù)據(jù)處理]實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生氣體的質(zhì)量是0.88g，則該品牌牙膏中CaCO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．
[交流與反思]
（1）寫出錐形瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑（寫一個即可）．
（2）加入的鹽酸要過量，否則所測CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏小（選填“偏大”、“不變”或“偏小”）．
（3）稱量結(jié)束后，判斷稀鹽酸已過量的方法取反應(yīng)后錐形瓶中的少量溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色（寫出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象）．
（4）同學(xué)們經(jīng)過討論一致認(rèn)為，上述圖1裝置存在科學(xué)性問題，可能造成實(shí)驗(yàn)誤差，請你說出可能造成誤差的一個因素鹽酸揮發(fā)．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)探究一
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]根據(jù)碳酸根離子的檢驗(yàn)方法分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)探究二：
[數(shù)據(jù)處理]根據(jù)氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳?xì)怏w分析、計(jì)算．
[交流與反思]
（1）根據(jù)碳酸鈣與鹽酸的反應(yīng)，寫出錐形瓶中有氣體產(chǎn)生的化學(xué)方程式．
（2）加入的鹽酸要過量，否則所測CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏�。�
（3）根據(jù)稀鹽酸的性質(zhì)，進(jìn)行檢測．
（4）根考慮鹽酸的揮發(fā)性．

解答 解：實(shí)驗(yàn)探究一
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]由于碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成了二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．所以，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取少量樣品于試管中，滴加 稀鹽酸	①有氣泡產(chǎn)生	該牙膏樣品中含有CaCO3．
②將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水	②澄清石灰水變渾濁

實(shí)驗(yàn)探究二：[數(shù)據(jù)處理]
由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成了碳酸鈉和水，所以，裝置D平均增加的質(zhì)量為0.88g，其增加的質(zhì)量即為反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量．
設(shè)牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   0.88g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{0.88g}$，解得：x=2.00g
牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2.00g}{8g}$×100%=25%．
[交流與反思]
（1）錐形瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式 CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑或Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O．
（2）因?yàn)檠栏嘀小澳Σ羷┑念愋陀泻芏�，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或這些物質(zhì)的混合物”，而Al（OH）₃會與稀鹽酸反應(yīng)，故加入的鹽酸要過量，否則所測CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏�。�
（3）稱量結(jié)束后，判斷稀鹽酸已過量的方法為：取反應(yīng)后錐形瓶中的少量溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色．
（4）同學(xué)們經(jīng)過討論一致認(rèn)為，上述圖1裝置存在科學(xué)性問題，可能造成實(shí)驗(yàn)誤差，請你說出可能造成誤差的一個因素是鹽酸揮發(fā)．
故答案為：
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]稀鹽酸； 有氣泡冒出；石灰水變渾濁；
[數(shù)據(jù)處理]0.88g； 25%
[交流與反思]（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑或Al（OH）₃+3HCl═AlCl₃+3H₂O；（2）偏�。�
（3）取反應(yīng)后錐形瓶中的少量溶液于試管中，滴加紫色石蕊試液，溶液變紅色（或其它正確答案）；
（4）鹽酸揮發(fā)（或其它正確答案）；

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的重要組成部分，正確的實(shí)驗(yàn)操作是得出科學(xué)結(jié)論的前提條件之一，因此要學(xué)會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為得出正確的結(jié)論奠定基礎(chǔ)．