Question

（8分）碳酸钙可用于预防和治疗钙缺乏症。某实验小组同学要测定一种钙片中碳酸钙的含量。
【查阅资料】获得的资料有：
（1）补钙剂中常加入糖类、维生素D等改善口感或增强药效。这些物质不与稀盐酸反应产生气体，高温灼烧时会燃烧或分解。
（2）碳酸钙高温灼烧分解生成氧化钙和二氧化碳。
（3）常见的碳酸钙含量测定方法：将碳酸钙粉碎，加入已知浓度的过量盐酸充分反应，然后测剩余盐酸的量，根据消耗盐酸的量最终求得碳酸钙的含量。
（4）澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少，100 g澄清石灰水中最多含0.15 g Ca(OH)₂。
【方案设计和实施】根据资料和已学知识，该小组同学设计如下两种方案进行测定。
方案1：根据下图所示装置实验。

（1）锥形瓶中发生反应的化学方程式为          。
（2）长颈漏斗下部插入液面下的目的是          。
（3）加入药品前，检验该装置气密性的方法是          。
（4）记录数据如下：

钙片质量	空洗气瓶质量	澄清石灰水的质量	反应后洗气瓶及瓶内物质总质量
25 g	100 g	200 g	300.4 g

方案2：将钙片粉碎，加入足量的稀盐酸充分反应，根据放出气体的量计算碳酸钙的含量。记录数据如下（空烧杯质量为100 g，加入钙片质量为25 g）：

加入稀盐酸的质量	100 g	200 g	300 g	400 g
充分反应后烧杯及杯内物质总质量	222.8 g	320.6 g	418.4 g	518.4 g

【分析和评价】
（1）方案1和方案2中合理的是          ，原因是          。
（2）该小组同学没有使用碳酸钙高温灼烧分解的方法（实验室可以进行该实验），原因是          。
（3）要使用【查阅资料】（3）中介绍的方法，还需要学习的是          。
【结论】经过计算，该钙片中碳酸钙的质量分数是          。

Answer 1

【方案设计和实施】
（1）CaCO₃ + 2HCl ="==" CaCl₂ + H₂O + CO₂↑        ………………………………1分
（2）防止CO₂气体逸出（液封）        ……………………………………………1分
（3）夹住胶管（堵住导管出口），从长颈漏斗加水至长颈漏斗中液面高于锥形瓶内液面，若一段时间不下降，则证明该装置气密性良好（必须答出操作、现象和结论才给分；答“先将长颈漏斗下部液封，将出口导管置于液面下，加热锥形瓶或用手捂住锥形瓶，有气泡产生，则证明该装置气密性良好”也给分）       ……………………1分
【分析和评价】
（1）方案2                    …………………………………………1分
澄清石灰水中的Ca(OH)₂含量很少（不足），吸收的二氧化碳量很少（建议答出因果关系）                     …………………………………………1分
（2）加入的糖类、维生素D等物质高温灼烧时会燃烧或分解，导致最终的数据偏大（建议答出因果关系）                     ……………………………1分
（3）如何测定未知浓度（剩余）盐酸的量    ………………………………1分
【结论】有实验记录可知：加入300g盐酸时碳酸钙已完全反应，生成二氧化碳的质量为，（300+100+25）-418.4=6.6g
设xg碳酸钙与盐酸完全反应生成6.6g二氧化碳．
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
xg                    6.6g
100/ 44 ="x" /6.6
x=15
钙片中碳酸钙的质量分数为15/25 ×100%=60%．
60%

解析