Question

【题目】牙膏是生活中常见的物质，其配料成分有摩擦剂、增稠剂、发泡剂等，其中摩擦剂的类型很多，如CaCO3、Al(OH)3、SiO2等。我校化学兴趣小组想探究牙膏摩擦剂的成分。

【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO3？

【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应；碱石灰由生石灰和氢氧化钠组成；氢氧化钡和氢氧化钙化学性质相似，也能与二氧化碳反应生成白色BaCO3沉淀和水。

【实验方案】取少量牙膏于试管中，加入过量稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有 （填离子符号）。

【提出问题2】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少？

【实验装置】（不考虑装置内原有空气对实验的影响）

【实验步骤】

（1）按上图连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为 ；

（2）重新连接好装置，并 ；

（3）在B装置中加入牙膏样品8.00g；

（4）关闭K1，打开K2，向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至 ，停止滴加盐酸；

（5） ，至C中不再产生沉淀；

（6）将C装置中的固液混合物过滤、 、烘干后称量其质量；

（7）重复实验。

（已知此品牌牙膏中的摩擦剂为碳酸钙，且其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量。）

【实验数据】重复实验，3次数据记录如下：

实验次数	实验1	实验2	实验3
C装置中沉淀质量（g）	3.93	3.94	3.95

【实验分析及数据处理】

（1）上述数据能否由托盘天平测得？ 。（填“能”或“不能”）

（2）若没有A装置，则测定结果将 。（填“偏大”、“偏小”或“不变”）

（3）D装置的作用是 。

（4）据上表数据，计算该牙膏样品中CaCO3的质量分数？（写出计算过程，3分）

【实验反思】

（1）重复实验，取平均值的意义在于 。

（2）下列各项措施中，能提高测定准确度的是 （填序号）。

A．在装置A、B之间增加盛有浓硫酸的洗气瓶

B．在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶

C．缓缓滴加稀盐酸

Answer 1

【答案】【实验方案】CO32-

【实验步骤】（1）C装置中进气管伸入液面以下，出气管稍露出橡皮塞即可 （2）检查装置的气密性（4）不再有气泡产生 （5）打开K1，关闭K2，缓缓鼓入一段时间空气 （6）洗涤

【实验分析及数据处理】（1）不能 （2）偏大 （3）防止空气中的二氧化碳被C装置吸收，影响实验测量结果（4）25%

【实验反思】（1）减小误差 （2） c

【解析】

试题分析：取少量牙膏于试管中，加入过量稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，说明过程中产生二氧化碳，因此证明摩擦剂中含有CO32-；上图连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为C装置中进气管伸入液面以下，防止气体逸出，出气管稍露出橡皮塞即可可以便于导气；重新连接好装置，并检查装置的气密性；关闭K1，打开K2，向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至不再有气泡产生，停止滴加盐酸；打开K1，关闭K2，缓缓鼓入一段时间空气，至C中不再产生沉淀；将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量，上述数据不能否由托盘天平测得，因为天平只能准确到0.1克，若没有A装置，则测定结果将偏大，因为空气中会有二氧化碳干扰，D装置的作用是防止空气中的二氧化碳被C装置吸收，影响实验测量结果，解：设样品中碳酸钙的质量为x

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O

BaCO3~ CaCO3

197 100

3.94g x

197/100=3.94g/x解得x=2g

则样品中碳酸钙的质量分数=2g/8g=25%

重复实验，取平均值的意义在于减小误差，各项措施中，能提高测定准确度的是：缓缓滴加稀盐酸，便于完全反应。