问题 实验题

(8分)某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究,查阅资料如下:

1、该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;

2、牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成;

3、碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠固体。

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B中生成的BaCO3沉淀的质量,以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题:

(1)B中反应生成BaCO3的化学方程式是                  

(2)C装置的作用是                 

(3)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是      (填序号)。

A.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体

B.滴加盐酸不宜过快

C.在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D.在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(4)有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低,他的理由是             

          ,解决方法是                        

(5)某同学认为不必测定B中生成的BaCO3质量,将B中的Ba(OH)2溶液换成浓H2SO,通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3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                     

(6)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g 。请计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)

答案

(1)CO2 + Ba(OH)2 ="==" BaCO3↓ + H2O  (2)吸收空气中的CO2    (3)CD 

(4)产生的CO2未全部进入B装置     持续通入除去CO2的空气,使生成的气体被充分吸收

(5)挥发出的HCl和空气中的CO2、水蒸气等被C装置吸收    (6)25%

题目分析:(1)B中反应生成BaCO3,是由于A中生成了二氧化碳,二氧化碳与Ba(OH)2溶液反应,所以化学方程式:CO2 + Ba(OH)2 ="==" BaCO3↓ + H2O

(2)因为空气中也有二氧化碳,故通过C装置吸收空气中的CO2,防止空气中的二氧化碳也进入到装置B中,从而使生成的BaCO3的质量偏大,这样测得的碳酸钙质量分数不准确

(3)A、在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,如果没有排净,会增大生成BaCO3的质量,使测量结果不准确,B、滴加盐酸不宜过快,产生的二氧化碳来不及反应,就通过装置B直接排放到空气中去了,从而使生成的BaCO3的质量减少,C、在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,只是除去水分,对二氧化碳的质量没有影响,D、在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,会与挥发出来的盐酸反应生成二氧化碳,反而会增大二氧化碳的质量,故选C、D

(4)有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低,他的理由是生成的二氧化碳还有部分残留在装置A中,产生的CO2未全部进入B装置,为了解决这个问题,方法是:持续通入除去CO2的空气,是残留在装置A中的二氧化碳全部进入到装置B中,使生成的气体被充分吸收

(5)某同学认为不必测定B中生成的BaCO3质量,将B中的Ba(OH)2溶液换成浓H2SO,通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3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:挥发出的HCl和空气中的CO2、水蒸气等被C装置吸收

(6)根据化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑,以及CO2 + Ba(OH)2 ==BaCO3↓+ H2O,根据BaCO3平均质量为3.94g,可算出二氧化碳的质量,进一步了算出碳酸钙的质量,便可求出样品中碳酸钙的质量分数

解:设二氧化碳的质量为x,碳酸钙质量为y

CO2 + Ba(OH)2 ==BaCO3↓+ H2O      CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2

44             197                 100                     44

x            3.94g                  y                      0.88g

44:197=x:3.94g                      100:44=y:0.88g

x=0.88g                                  y=2g

∴样品中碳酸钙的质量分数=2g/8g×100%=25%

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