Question

牙膏是生活中常見的物質(zhì)，其配料成分有摩擦劑、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．我校興趣小組想研究牙膏摩擦劑的成分如圖2．
【查閱資料】二氧化硅不與稀鹽酸反應(yīng)，氫氧化鋁能與稀鹽酸反應(yīng)，但沒明顯現(xiàn)象
【提出問題1】某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【實驗方案】①取少量牙膏于試管中，加入過量稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明摩擦劑中含有

 

；
②取實驗①中的溶液，加入草酸銨

 

溶液，生成白色沉淀草酸鈣和氯化銨，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
【提出問題2】該牙膏中CaCO₃的含量是多少？
【實驗裝置】如圖1
注：堿石灰的作用是防止空氣中水和二氧化碳進行C裝置，影響數(shù)據(jù)測定的準(zhǔn)確性，減少實驗誤差．假設(shè)每步反應(yīng)都完全進行．
【實驗步驟】
（1）按圖1連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯誤，改正為

 

；
（2）重新連接好裝置，并

 

；
（3）在B裝置中加入牙膏樣品8.00g；
（4）

 

K1，

 

K2（填“打開”或“關(guān)閉”），向牙膏樣品中滴入10%的稀鹽酸，至

 

，停止滴加鹽酸；
（5）

 

，至C中不再產(chǎn)生沉淀；
（6）將C裝置中的固液混合物過濾、

 

、烘干后稱量其質(zhì)量；
（7）重復(fù)實驗．
（已知此品牌牙膏中的摩擦劑為碳酸鈣，且其他成分不和鹽酸反應(yīng)，裝置內(nèi)試劑均足量．）
【實驗數(shù)據(jù)】重復(fù)實驗，3次數(shù)據(jù)記錄如下：

實驗次數(shù)	實驗1	實驗2	實驗3
D裝置中沉淀質(zhì)量（g）	1.83	2.00	2.17

【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】
（1）上述數(shù)據(jù)能否由托盤天平測得？

 

．
（2）若沒有A裝置，則測定結(jié)果將

 

．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）
（3）C裝置的作用是

 

．
（4）據(jù)上表數(shù)據(jù)，計算該牙膏樣品中CaCO₃的含量是多少？（寫出計算過程）
【實驗反思】
（1）重復(fù)實驗，取平均值的意義在于

 

．
（2）下列各項措施中，能提高測定準(zhǔn)確度的是

 

（填序號）．
a．在裝置A、B之間增加盛有濃硫酸的洗氣瓶
b．在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶
c．緩緩滴加稀鹽酸．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,混合物的分離方法,常見氣體的檢驗與除雜方法,氣體的凈化（除雜）,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：由題目的信息可知：取少量牙膏于試管中，加入過量稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明摩擦劑中含有碳酸鈣；取實驗①中的溶液，加入草酸銨，是氯化鈣與草酸銨反應(yīng)生成白色沉淀草酸鈣和氯化銨，配平即可；按圖1連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯誤，改正為：C裝置中應(yīng)該左邊的導(dǎo)管長，右邊的導(dǎo)管短；重新連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；關(guān)閉K1，打開K2，向牙膏樣品中滴入10%的稀鹽酸，至沒有氣泡產(chǎn)生，停止滴加鹽酸；關(guān)閉K2，打開K1，通入空氣，至C中不再產(chǎn)生沉淀；將C裝置中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱量其質(zhì)量；上述數(shù)據(jù)不能由托盤天平測得，因為托盤天平只能稱準(zhǔn)到0.1g；若沒有A裝置，則測定結(jié)果將偏小，因為有一部分二氧化碳會留在B裝置中；C裝置的作用是：吸收二氧化碳氣體的；取3次數(shù)據(jù)的平均值：2.00g；意義在于減小誤差，使結(jié)果更準(zhǔn)確；下列各項措施中，能提高測定準(zhǔn)確度的是：在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶，可以除去雜質(zhì)氯化氫氣體．有關(guān)的計算要準(zhǔn)確．

解答：解：（1）【實驗方案】取少量牙膏于試管中，加入過量稀鹽酸，出現(xiàn)氣泡，將氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，證明摩擦劑中含有碳酸鈣；取實驗①中的溶液，加入草酸銨，是氯化鈣與草酸銨反應(yīng)生成白色沉淀草酸鈣和氯化銨，配平即可；故答案為：①CaCO₃②（NH₄）₂C₂O₄；CaCl₂+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄Cl；
（2）【實驗步驟】按圖1連接好裝置后，發(fā)現(xiàn)一處明顯的錯誤，改正為：C裝置中應(yīng)該左邊的導(dǎo)管長，右邊的導(dǎo)管短；重新連接好裝置，并檢查裝置的氣密性；關(guān)閉K1，打開K2，向牙膏樣品中滴入10%的稀鹽酸，至沒有氣泡產(chǎn)生，停止滴加鹽酸；關(guān)閉K2，打開K1，通入空氣，至C中不再產(chǎn)生沉淀；將C裝置中的固液混合物過濾、洗滌、烘干后稱量其質(zhì)量；故答案為：（1）C裝置中應(yīng)該左邊的導(dǎo)管長，右邊的導(dǎo)管短；（2）檢查裝置的氣密性（4）關(guān)閉；打開；（5）關(guān)閉K2，打開K1，通入空氣；（6）洗滌；
（3）【實驗分析及數(shù)據(jù)處理】上述數(shù)據(jù)不能由托盤天平測得，因為托盤天平只能稱準(zhǔn)到0.1g；若沒有A裝置，則測定結(jié)果將偏小，因為有一部分二氧化碳會留在B裝置中；設(shè)該牙膏中CaCO₃的含量是x
由CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；   Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O可知：
CaCO₃→CO₂→CaCO₃↓
 100        44    100
    x        2.00g    

100

44

=

x

2.00g

   x≈4.55g   
 該牙膏中CaCO₃的含量=4.55g  
故答案為：（1）不能（2）偏小（3）吸收二氧化碳氣體的（4）4.55g；
（4）【實驗反思】取3次數(shù)據(jù)的平均值：2.00g；意義在于減小誤差，使結(jié)果更準(zhǔn)確；下列各項措施中，能提高測定準(zhǔn)確度的是：在裝置B、C之間增加盛有飽和碳酸氫鈉的洗氣瓶，可以除去雜質(zhì)氯化氫氣體；故答案為：（1）減小誤差，使結(jié)果更準(zhǔn)確；（2）b

點評：本考點既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫和有關(guān)的計算，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．