Question

某種胃藥中止酸劑為CaCO₃．為測(cè)定其中CaCO₃含量，某研究小組設(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(qǐng)回答有關(guān)問題：

（1）方案一：用如圖1裝置測(cè)量一定量樣品與足量稀鹽酸反應(yīng)生成CO₂的體積，計(jì)算CaCO₃的含量；裝置中連通管X的作用是______、______．
（2）方案二：用滴定法測(cè)定，有以下幾步操作：
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20.0mL蒸餾水
C．以酚酞為指示劑，用0.100mol/L NaOH溶液滴定，用去體積為VmL達(dá)到終點(diǎn)
D．用酸式滴定管加入25.00mL 0.100mol/L HCl溶液，充分反應(yīng)
①測(cè)定過程的正確操作順序?yàn)開_____（填字母）．
②現(xiàn)需要重復(fù)滴定4次，配制0.1mol/L HCl溶液需要選用圖2所示儀器中的______（填字母）．
③經(jīng)測(cè)定，每次消耗NaOH溶液體積的平均值為13.00mL，則該胃藥中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)______．
④與方案一相比，方案二的主要優(yōu)點(diǎn)是______．

Answer 1

解：（1）由于實(shí)驗(yàn)一般在密閉環(huán)境下進(jìn)行，滴入一定液體后會(huì)發(fā)生內(nèi)外壓不平衡情況，此時(shí)液體就不易滴下，采用連通管可平衡內(nèi)外壓幫助液體順利滴下；本實(shí)驗(yàn)是通過計(jì)算CO₂量反推CaCO₃的量，所以氣體的量是否精準(zhǔn)決定了實(shí)驗(yàn)的成功與否，由于滴下液體時(shí)，廣口瓶中原有的氣體也會(huì)相應(yīng)進(jìn)入集氣瓶中，這樣會(huì)使CO₂量偏大，采用連通管可使這部分氣體回到分液漏斗中，不進(jìn)入集氣瓶中，減小實(shí)驗(yàn)誤差．
故答案為：使廣口瓶與分液漏斗內(nèi)氣體壓強(qiáng)相同，便于滴入酸液； 消除滴入鹽酸體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響．
（2）①由于A、B是并列操作，不存在先后問題，故可以是ABDC 或BADC．
故答案為：ABDC 或BADC．
②因?yàn)槊看蔚味ㄓ玫柠}酸是25.00 mL，重復(fù)操作4 次，再加上潤洗滴定管、調(diào)零、趕氣泡也需消耗鹽酸，則所需鹽酸大于100 mL，故配制時(shí)需用250 mL的容量瓶，定容時(shí)需要用膠頭滴管，而加水稀釋時(shí)也可以借助量筒來量水的量．
故選：CD或CDE．
③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13.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為25.00mL-13.00 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%．
④與方案一相比，方案二的優(yōu)點(diǎn)是滴定法所需樣品和試劑量少，實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果誤差�。�
故答案為：滴定法所需樣品和試劑量少，實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果誤差�。�
分析：（1）由于實(shí)驗(yàn)一般在密閉環(huán)境下進(jìn)行，滴入一定液體后會(huì)發(fā)生內(nèi)外壓不平衡情況，此時(shí)液體就不易滴下，采用連通管可平衡內(nèi)外壓幫助液體順利滴下；本實(shí)驗(yàn)是通過計(jì)算CO₂量反推CaCO₃的量，所以氣體的量是否精準(zhǔn)決定了實(shí)驗(yàn)的成功與否，由于滴下液體時(shí)，廣口瓶中原有的氣體也會(huì)相應(yīng)進(jìn)入集氣瓶中，這樣會(huì)使CO₂量偏大，采用連通管可使這部分氣體回到分液漏斗中，不進(jìn)入集氣瓶中，減小實(shí)驗(yàn)誤差．
（2）①由于A、B是并列操作，不存在先后問題．
②因?yàn)槊看蔚味ㄓ玫柠}酸是25.00 mL，重復(fù)操作4 次，再加上潤洗滴定管、調(diào)零、趕氣泡也需消耗鹽酸，則所需鹽酸大于100 mL，故配制時(shí)需用250 mL的容量瓶，定容時(shí)需要用膠頭滴管，而加水稀釋時(shí)也可以借助量筒來量水的量．
③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13.00 mL，則與碳酸鈣反應(yīng)的鹽酸為25.00mL-13.00 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．
④與方案一相比，方案二的優(yōu)點(diǎn)是滴定法所需樣品和試劑量少，實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果誤差�。�
點(diǎn)評(píng)：本題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解與實(shí)驗(yàn)操作評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量測(cè)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(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與綜合運(yùn)用知識(shí)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(shí)．