问题 实验题

(10分)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、查阅资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

Ⅱ、牙膏样品中碳酸钙的定量测定:

利用下图所示装置(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:

如上图所示连接好装置,先检查装置的气密性;

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;

打开弹簧夹甲,缓缓通入空气,然后接上C;

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;

待B中不再产生气体后停止滴加盐酸;

将C中沉淀过滤、洗涤、干燥,得BaCO3

称量BaCO3的质量为1.97g。

依据实验过程回答下列问题:

(1)步骤④通过空气的作用有:______________     __、___         __________。

(2)步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法是                                       

(3)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③          b.滴加盐酸快一些

c.在B、C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置

d. 多次实验,取平均值计算

(4)有同学认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以准确测定碳酸钙的质量分数。请你说明是否可以并简要说明理 由                                                             

答案

(1)搅拌B、C中的反应物(1分) 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(1分)

(2)取最后几滴滤液,加入稀硫酸(或者硫酸盐溶液),如无白色沉淀出现,则表明洗干净。(如用AgNO3溶液检验Cl也给分)(2分)

(3)25%(2分)    d(2分)

(4)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(2分)

(1)步骤④通过空气,一方面可以使反应混合物充分混合均匀,使反应物之间充分反应,起到搅拌的作用;同时缓缓通过空气,可以使反应生成的CO2气体充分被C装置中的Ba(OH)2吸收,以提高实验的准确度。

(2)由于C装置中的Ba(OH)2溶液是过量的且溶液中含有CL-,过滤完BaCO3后,其表面附有Ba2+、OH、CL-,所以,步骤⑥中检验沉淀洗干净的方法即为检验Ba2+、OH-或CL-,检验Ba2+离子的方法可加入含可溶性的硫酸盐或稀硫酸,若有白色沉淀则未洗涤干净,若没有白色沉淀则洗涤干净,当然,也可以通过检验CL-的方式,加入过量的稀硝酸,然后加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则沉淀未洗涤干净,若没有白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净。

(3)1.97gBaCO3的物质的量为0.01 mol,根据C元素守恒,可得CaCO3的质量为1g,所以可得样品中CaCO3的质量分数为25%。

如果省略了步骤步骤③,将会使实验测定结果偏高,因为反应前装置中的空气中含有二氧化碳气体,所以会使实验测定结果偏高。如果滴加盐酸快一些,会使反应速率过快,导致生成的二氧化碳气体不能充分被氢氧化钡溶液吸收,结果会使实验测定结果偏低。如果在B、C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置,会使实验测定结果偏高,因为生成的二氧化碳气体中还含有少量的HCL气体,HCL气体会与NaHCO3溶液反应又生成二氧化碳气体,使二氧化碳的量增多,结果导致实验测定结果偏高。而多次实验,取平均值计算只能提高实验的准确度。

(4)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,导致实验测定结果偏大。

多项选择题
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