Question

9．如圖1為“хх”鈣片商品標簽圖，請根據(jù)標簽的有關信息完成下列各題．

該鈣片主要成分碳酸鈣，碳酸鈣的相對分子質(zhì)量為 ①100．
某�；瘜W興趣小組為了確認標簽中碳酸鈣的含量是否真實，決定通過實驗進行探究．
實驗目標：測定該鈣片主要成分碳酸鈣的含量．
實驗原理：取一定質(zhì)量的鈣片與足量的稀鹽酸反應，測量生成的CO₂的質(zhì)量（已知該狀態(tài)下CO₂的密度），然后計算其中碳元素的質(zhì)量，利用反應前后碳元素的質(zhì)量不變，再計算出碳酸鈣的質(zhì)量．
實驗方案：興趣小組的同學們經(jīng)過思考提出了以下幾種實驗方案，請你參與他們對實驗方案的討論、取舍．
方案一：甲同學設計了如圖2所示的裝置，通過反應后右側注射器（注射器最大量程為20mL）內(nèi)收集到氣體的量來進行計算．
（1）同學們觀看了他的設計后，都認為該方案中樣品的取用的量需要一定的控制，這是因為樣品過多水，產(chǎn)生的氣體過多會導致注射器活塞被頂出；取樣過少時，產(chǎn)生氣體太少會導致誤差過大．
（2）同學們討論后，一致認為注射器的摩擦會影響生成的CO₂的完全收集．
方案二：乙同學設計了如圖3所示的裝置，與甲同學的相比，僅僅在收集方法上不同．
（1）同學們觀看了他的設計后，都認為所測得CO₂氣體的體積將會①偏�。ㄌ钇�大或偏�。�，你認為他們的理由是②會有部分二氧化碳溶解在水中，你的改進方案是③在水面上滴一層植物油；廣口瓶內(nèi)原有的空氣對實驗結果④沒有（填“有”或“沒有”）影響．
（2）同學們討論后，一致認為把裝置改進后測得生成的CO₂氣體體積會偏大，你認為他們的最主要理由是滴入的鹽酸有一定的體積，導致測定的氣體體積偏大．
方案三：丙同學設計了如圖4所示的裝置．同學們觀看后一致認可他的設計，并按照他的思路設計了以下實驗步驟．
實驗步驟：
①連接裝置并檢查裝置氣密性；
②加入10片鈣片和水；
③記錄C中液面刻度（C為帶有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀鹽酸至過量；
⑤待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復至室溫后，記錄C中液面刻度，計算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，該氣體密度為ρg/L）；
⑥計算氣體的質(zhì)量．
實驗反思：
（1）丙同學在實驗前將鈣片全磨成粉末狀，你認為他的目的是：使樣品中的碳酸鈣完全反應，同時能夠加快反應速率；
（2）檢查該裝置的氣密性時，如圖準備好裝置，在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管，液面靜止后，C、D液面存在高度差，則氣密性良好；
（3）實驗結論：經(jīng)多次實驗（鈣片都是10片），所得CO₂氣體的平均質(zhì)量是6.82g，請你最后計算確認標簽中碳酸鈣的含量是真實（填“真實”或“不真實”）的．（最后一空不需要寫計算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣的化學式可以計算碳酸鈣的相對分子質(zhì)量；
生成二氧化碳的質(zhì)量決定于藥品的質(zhì)量；
二氧化碳能夠溶于水，不溶于植物油；
反應物接觸越充分，反應速率越快；
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；
通過提供的數(shù)據(jù)減小計算，可以判斷標簽中碳酸鈣的含量是否屬實．

解答 解：碳酸鈣的化學式是CaCO₃，相對分子質(zhì)量為：40+12+（16×3）=100；
方案一：
（1）因為樣品過多水，產(chǎn)生的氣體過多會導致注射器活塞被頂出；取樣過少時，產(chǎn)生氣體太少會導致誤差過大，因此樣品的取用的量需要一定的控制；
方案二：
（1）因為二氧化碳能夠溶于水，因此會有部分二氧化碳溶解在水中，導致所測得CO₂氣體的體積偏��；
改進方案是：在水面上滴一層植物油；
因為有多少體積的二氧化碳進入盛有水和植物油的試劑瓶中時，就會有多少體積的水排出試劑瓶進入量筒中，因此植物油上方原有的空氣對測量結果無明顯影響；
（2）滴入的鹽酸有一定的體積，導致測定的氣體體積偏大；
實驗反思：
（1）丙同學在實驗前將鈣片全磨成粉末狀，目的是使樣品中的碳酸鈣完全反應，同時能夠加快反應速率；
（2）檢查該裝置的氣密性時，如圖準備好裝置，在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管，液面靜止后，C、D液面存在高度差，則氣密性良好；
（3）設1片鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100                  44
  x                 0.682g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.682g}$，
x=1.55g，
標簽中碳酸鈣的含量是真實的．
故填：100；樣品過多水，產(chǎn)生的氣體過多會導致注射器活塞被頂出；取樣過少時，產(chǎn)生氣體太少會導致誤差過大；偏小；會有部分二氧化碳溶解在水中；在水面上滴一層植物油；沒有；滴入的鹽酸有一定的體積，導致測定的氣體體積偏大；使樣品中的碳酸鈣完全反應，同時能夠加快反應速率；液面靜止后，C、D液面存在高度差；真實．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．