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【题目】牙膏中常用碳酸钙、二氧化硅等物质作为摩擦剂。某同学对牙膏中摩擦剂碳酸钙的含量进行探究。

(实验原理)测定C装置中生成的BaCO 3 沉淀的质量,通过计算确定牙膏中CaCO3的质量分数。

(查阅资料)CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O,牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。

(实验装置)

根据探究过程回答下列问题:

(1)装置A中氢氧化钠溶液的作用是_____。若没有A装置,直接通入空气,则测得CaCO3的质量分数_____(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。装置B中发生反应的化学方程式为_____。

(2)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用有:①搅拌B、C 中的反应物,使其充分反应;②_____。

(3)从C中过滤出BaCO3沉淀,所需的玻璃仪器有烧杯、_____和玻璃棒。

(4)只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,同样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,分析的原因是_______。

(5)为提高测定准确度,应采取必要措施,其中能达到目的的是____(填序号)。

①在加入盐酸之前,排净装置内的CO2气体

②放慢滴加盐酸的速度

③在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

④在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取三份牙膏样品,每份4.0g,进行三次测定,测得生成BaCO3的平均质量为1.97g。则样品中CaCO3的质量分数为_____。

【答案】吸收空气中的二氧化碳,防干扰实验 偏大 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 使生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收 漏斗 因为盐酸易挥发,挥发出的氯化氢气体能被氢氧化钡溶液吸收 ① 25%

【解析】

(1)氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水,装置A中氢氧化钠溶液的作用是吸收空气中的二氧化碳,防干扰实验。若没有A装置,空气中的二氧化碳参与反应,则测得CaCO3的质量分数偏大。装置B中是牙膏的主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,其化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。

(2)实验过程中需持续缓缓通入空气,其作用有:①搅拌B、C 中的反应物,使其充分反应;②使生成的二氧化碳完全被氢氧化钡溶液吸收。

(3)从C中过滤出BaCO3沉淀,过滤需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒。

(4)测定装置C在吸收CO2前后的质量差,可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是因为盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体也可以与氢氧化钡溶液发生反应,使装置C吸收的质量偏大,会使测定的结果明显偏高。

(5)①在加入盐酸之前,排净装置内的CO2气体,可以提高测定准确度;

②放慢滴加盐酸的速度,与CO2气体的量无关,不可以提高测定准确度;

③在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,与CO2气体的量无关,不可以提高测定准确度;

④在B~C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,可以除去挥发出来的HCl气体,但除杂过程中碳酸氢钠和氯化氢反应会生成CO2气体,不可以提高测定准确度。

故填①。

(6)解:设参加反应的CO2气体的质量为x

x=0.44g

设样品中碳酸钙的质量为y

y=1g

样品中CaCO3的质量分数为

故答案:25%。

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(2)仪器A中溶液的溶质是_____(填化学式)。

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