4.某化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑的成分及其含量進行以下探究:
查得資料: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無氣體生成.利用圖所示裝置(夾持儀器略去),對該牙膏樣品中碳酸鈣的含量進行定量測定.

(1)C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O
(2)裝置D的作用是防止空氣進入C裝置
(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外,還有:把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
(4)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
(5)實驗中準(zhǔn)確稱取10.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g.則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為20%
(6)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(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、氯化氫氣體等進入裝置C中.

分析 裝置先用通過氫氧化鈉溶液的空氣排凈裝置內(nèi)空氣,裝置B中牙膏樣品加入指示劑滴入鹽酸全部反應(yīng),生成的二氧化碳氣體通過裝置C中氫氧化鋇溶液全部吸收,裝置D是防止空氣中二氧化碳、水蒸氣進入影響測定結(jié)果,最后通入空氣吧生成的二氧化碳氣體全部趕入裝置C中完全吸收,
(1)二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水;
(2)D是防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入影響測定結(jié)果;
(3)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,進而計算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數(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;
(4)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Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影響CO2;
(5)BaCO3質(zhì)量為3.94g n(BaCO3)=0.0200mol,則n(CaCO3)=0.0200mol,質(zhì)量為2.00g;
(6)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中.

解答 解:(1)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,
故答案為:CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O;
(2)裝置D的作用是防止空氣中二氧化碳和水蒸氣進入影響測定結(jié)果,
故答案為:防止空氣進入C裝置;
(3)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傻腃O2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,
故答案為:把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;
(4)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;
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,影響CO2,不能提高測定準(zhǔn)確度,故d符合.
故答案為:cd;
(5)BaCO3質(zhì)量為3.94g,則n(BaCO3)=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol,
則n(CaCO3)=0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g,
所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{2g}{10.0g}$×100%=20%,
故答案為:20%;
(6)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置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)量分數(shù)偏高.
故答案為:B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中.

點評 本題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,難度中等,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.

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實驗裝置:如圖所示,另有托盤天平可用.

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(2)你選用的實驗裝置有(填裝置編號)AEF.若需要組裝,則裝置連接的順序是(用裝置接口處的編號表示)①⑨⑧⑦(若不需要組裝,則不填).
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A、生成H2的體積b L(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)B、反應(yīng)前儀器和藥品的質(zhì)量c g
C、反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量d gD、反應(yīng)后儀器和藥品的質(zhì)量e g
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