Question

【题目】实验小组以鸡蛋壳（主要成分碳酸钙，在水中能溶解出微量的 Ca2+，其他成分 对实验影响忽略不计）为牙齿的替代物，模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。

（查阅资料）① 含氟牙膏保护牙齿的原因：含氟牙膏中的氟化钠（NaF）能与牙齿表面溶解的 微量 Ca2+反应，生成更难溶于酸的物质。

② 常温下，酚酞溶液遇 pH＜8.2 的碱性溶液不变色。

（进行实验）实验小组用 2 种不同的方法进行实验。

实验一：如图 1 连接仪器，进行实验（注射器中药品全部缓慢注入锥形瓶中）。

	实验组	对照组
锥形瓶中的物质	0.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳	0.5g未用含氟牙青处理过的鸡蛋壳
注射器中的物质	20mL3.5%的盐酸	_____
试管中的物质	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液
试管中溶液褪色时间（s）	t1	t2

实验二：如图 2 连接仪器，锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。实验过程，通过压强 传感器测得压强随时间的变化如图 3 所示。

（解释与结论）

（1）装入药品前，检查装置 a 的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管，_____， 说明装置气密性良好。

（2）实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用，其理由是_____。 由此推断出实验一中，t1_____t2（填“>”、“<”或“=”）。

（3）图 3 中“a-b”段压强增大的主要原因是_____。

（反思与评价）

（4）根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理，你认为碳酸钙_____（填“能” 或“不能”）用于制作含氟牙膏的摩擦剂，理由是_____。

Answer 1

【答案】20mL3.5%的盐酸 拉动注射器的活塞至一段距离，松开，注射器活塞回到原位 实验组产生气体的速率比对照组慢 ＞ 碳酸钙与稀盐酸反应生产CO2气体，瓶内压强变大 不能 碳酸钙电离出的Ca2+能与牙膏中氟化钠反应生成不溶于酸的物质，从而导致含氟牙膏失去保护牙齿的作用

【解析】

碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

实验一：实验组和对照组要控制变量，故对照组注射器中的物质应该为20mL3.5%的盐酸。

	实验组	对照组
锥形瓶中的物质	0.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳	0.5g未用含氟牙青处理过的鸡蛋壳
注射器中的物质	20mL3.5%的盐酸	20mL3.5%的盐酸
试管中的物质	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液
试管中溶液褪色时间（s）	t1	t2

[解释与结论]

（1）装入药品前，检查装置 a 的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管，拉动注射器的活塞至一段距离，松开，注射器活塞回到原位，说明装置气密性良好。

（2）0.5g用含氟牙青处理过的鸡蛋壳对鸡蛋壳起保护作用，实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用，其理由是实验组产生气体的速率比对照组慢。 由此推断出实验一中，t1>t2。

（3）图 3 中“a-b”段压强增大的主要原因是碳酸钙与稀盐酸反应生产CO2气体，瓶内压强变大。

[反思与评价]

（4）根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理，碳酸钙不能用于制作含氟牙膏的摩擦剂，理由是碳酸钙电离出的Ca2+能与牙膏中氟化钠反应生成不溶于酸的物质，从而导致含氟牙膏失去保护牙齿的作用。