Question

牙膏是生活中常见的物质，其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等，其中摩擦剂的类型有很多，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或这些物质的混合物．某校化学兴趣小组同学想研究牙膏摩擦剂的成分．
实验探究一：某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【查阅资料】二氧化硅（SiO₂）不与稀盐酸反应．
【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，滴加	①	该牙膏样品中含有CaCO3．
②将产生的气体通入澄清石灰水	②

实验探究二：该牙膏中CaCO₃的含量是多少？
【设计实验】利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定装置D增加的质量，以计算碳酸钙的质量分数．

【查阅资料】浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳．
【进行实验】①如图所示连接好装置，并检查装置的气密性；
②准确称取牙膏样品的质量，并在各仪器中加入相应试剂，称量装置D的质量；
③打开弹簧夹甲，缓缓通入一定量的空气，然后接上装置D和E；
④打开B的分液漏斗滴加稀盐酸反应，同时再次持续缓缓通入空气；
⑤待B中不再产生气体后停止滴加稀盐酸；
⑥再次称量装置D的质量．
【数据处理】
实验中准确称取8.00g样品，进行三次测定，装置D平均增加的质量为0.88g，其增加的质量即为反应产生的

 

的质量，则牙膏样品中碳酸钙的质量分数为

 

．
【交流与反思】
（1）写出B中有气体产生的反应的化学方程式为

 

．
（2）装置C的作用是吸收

 

．
（3）装置D中发生反应的化学方程式为

 

．
（4）若实验过程中没有持续缓缓通入空气，则所测得的数值将

 

（选填“偏大”、“不变”或“偏小”，下同），若没有E装置，则所测得的数值将

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,证明碳酸盐,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：实验探究一
【设计实验】根据碳酸根离子的检验方法分析设计实验．
实验探究二：
【数据处理】根据氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳气体分析、计算．
【交流与反思】
（1）根据碳酸钙与盐酸的反应，写出B中有气体产生的化学方程式．
（2）根据浓硫酸的吸水性分析回答装置C的作用．
（3）根据氢氧化钠与二氧化碳的反应，写出装置D中发生反应的化学方程式．
（4）根据装置内的二氧化碳未与氢氧化钠反应、空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应分析分析对实验结果的影响．

解答：解：实验探究一
【设计实验】由于碳酸钙与盐酸反应生成了二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．所以，设计实验如下：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取少量样品于试管中，滴加 稀盐酸	①有气泡产生	该牙膏样品中含有CaCO3．
②将产生的气体通入澄清石灰水	②澄清石灰水变浑浊

实验探究二：
【数据处理】
由于氢氧化钠能与二氧化碳反应生成了碳酸钠和水，所以，装置D平均增加的质量为0.88g，其增加的质量即为反应产生的二氧化碳的质量．
设牙膏样品中碳酸钙的质量的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
 x                   0.88g

100

44

=

x

0.88g

   解得：x=2.00g
牙膏样品中碳酸钙的质量分数为：

2.00g

8g

×100%=25%．
【交流与反思】
（1）在装置B中碳酸钙与盐酸的反应有二氧化碳气体放出，反应的化学方程式：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）由于浓硫酸具有吸水性，装置C的作用是吸收气体中的水蒸气．
（3）在装置D中氢氧化钠与二氧化碳的反应，反应的化学方程式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
（4）若实验过程中没有持续缓缓通入空气，装置内的二氧化碳未与氢氧化钠反应，则所测得的数值将偏小；若没有E装置，空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应，则所测得的数值将偏大．
故答为：
实验探究一：
【设计实验】稀盐酸，有气泡产生，澄清石灰水变浑浊；
实验探究二：
【数据处理】二氧化碳，25%；
【交流与反思】
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，（2）气体中的水蒸气，（3）2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，（4）偏小，偏大．

点评：实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．