问题 问答题

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:

Ⅰ.查资料:该摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成.

Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定:

利用图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,测定C中生成的BaCO3沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数.

实验步骤:

①如图所示连接好装置,先检查装置的气密性;

②准确称取牙膏样品的质量4.00g,并在各仪器中加入相应试剂;

③打开弹簧夹甲,缓缓通入空气,然后接上C;

④打开B的分液漏斗滴加盐酸反应,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盐酸;

⑥将C中沉淀过滤、洗涤、干燥,得BaCO3固体,称量BaCO3的质量为1.97g.

(1)A中放NaOH溶液的作用是______;

(2)步骤④通入空气的作用是______;

(3)步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法是______;

(4)本实验测定得到的样品中碳酸钙的质量分数为______;

若采取下列措施,对测定结果的准确度没有影响的是______(填标号);

a.省略步骤③b.滴加盐酸快一些     c.多次实验,取平均值计算

(5)有同学认为不必测定C中生成BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后质量差,一样可以准确测定碳酸钙质量分数.请说明是否可以并说明理由______.

答案

该实验方案是测定C中生成的BaCO3沉淀质量,确定生成的二氧化碳的质量,进而以确定碳酸钙的质量分数.

(1)实验装置中会残留部分二氧化碳,影响C中二氧化碳质量的沉淀,需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收,空气中含有二氧化碳,故应先用氢氧化钠溶液吸收,防止影响二氧化碳的测定,A中放NaOH溶液的作用是除去空气中的二氧化碳,故答案为:除去空气中的二氧化碳;

(2)实验装置中会残留部分二氧化碳,影响C中二氧化碳质量的沉淀,需要通入空气将装置内的二氧化碳完全排入C中被吸收,步骤④通入空气的作用是把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,

故答案为:把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收;

(3)碳酸钡沉淀可能会附着氢氧化钡,取最后的滤液,检验是否含有钡离子即可,检验方法是:取最后几滴滤液,加稀硫酸,如无白色沉淀出现,则表明洗干净,

故答案为:取最后几滴滤液,加稀硫酸,如无白色沉淀出现,则表明洗干净;

(4)BaCO3的质量为1.97g,其物质的量为

1.97g
197g/mol
=0.01mol,生成二氧化碳的物质的量为0.01mol,由碳元素守恒可知牙膏中n(CO2)=n(CaCO3)=0.01mol,碳酸钙质量为0.01mol×100g/mol=1g,牙膏中碳酸钙的质量分数为
1g
4.00g
×100%=25%;

a.省略步骤③导致测定的碳酸钡的质量偏大,计算生成的二氧化碳偏大,牙膏中碳酸钙的质量偏大,测定结果偏高;

b.滴加盐酸快一些,产生CO2气流速度太快导致Ba(OH)2未完全吸收,导致测定的牙膏中碳酸钙的质量偏小.测定结果偏低;

c.多次实验,取平均值计算,对测量结果无影响,可以减少误差;

故答案为:25%;c;

(5)B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大,故测定装置C在吸收CO2前后质量差,不可行,

故答案为:不可以,这样测得的结果会偏大,因为B中的水蒸气、HCl气体会进入装置C中使得CO2称量结果偏大.

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