Question

【题目】化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：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产生。利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行牙膏样品中碳酸钙的定量测定实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

（1）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：____

（2）C中反应生成BaCO3的化学方程式是__________________。

（3）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是_________（填标号）。

a.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

b.滴加盐酸不宜过快

c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（4）实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。

（5）有人认为不必测定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，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_____

（6）上述实验中用到的氢氧化钠以食盐为原料进行生产的。食盐在生产生活中应用广泛，下图是以食盐为原料并综合利用的某些过程如下图所示。

I．除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子，加入下列沉淀剂的顺序是（填字母） __________。

a．Na2CO3 b．NaOH c．BaCl2

II.电解饱和食盐水可得到H2和另外两种产物，这两种物质相互反应的离子方程式为 ____________，欲从饱和食盐水中获得食盐晶体，可采用的实验方法是__________。

III.气体X可增大饱和食盐水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶体的生成和析出，X的化学式是________。

IV.下列有关NaHCO3和纯碱的说法正确的是__________(填字母)

A．NaHCO3属于盐类，纯碱属于碱

B．分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸，产生气泡的速率相同

C．常温下在水中的溶解度，NaHCO3大于纯碱

D．除去NaHCO3溶液中的纯碱，应往溶液中通入足量的CO2

Answer 1

【答案】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 CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O cd 25% B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中 cab或者cba或者bca Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 蒸发结晶 NH3 D

【解析】

（1）实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数．装置中残留部分二氧化碳，不能被完全吸收，导致测定的碳酸钡的质量偏小；

（2）二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水；

（3）A、在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体，防止影响碳酸钡质量的测定；

B、滴加盐酸过快，CO2不能完全被吸收；

C、在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，吸收水分，不影响CO2；

D、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，Ba(OH)2可以吸收CO2中的HCl，而不影响CO2；

（4）BaCO3质量为3.94g ，n（BaCO3）=0.0200mol，则n（CaCO3）=0.0200mol，质量为2.00g；

（5）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中；

（6）I．根据镁离子会与氢氧根离子和碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀；
II.电解饱和食盐水生成氢氧化纳、氢气和氯气，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水；从饱和食盐水中获得食盐晶体，依据氯化钠溶解度随温度变化不大分析得到晶体的方法；

III.根据制取纯碱的原理：向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体；

IV.由NaHCO3制纯碱，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱；NaHCO3不稳定，溶解度比Na2CO3小，与盐酸反应较Na2CO3剧烈，可与NaOH反应生成Na2CO3，Na2CO3和NaHCO3都为强碱弱酸盐，溶液水解呈碱性，但Na2CO3水解程度较大，溶液碱性较强，以此解答该题。

(1)装置中残留部分二氧化碳,不能被完全吸收,导致测定的碳酸钡的质量偏小,持续缓缓通入空气的作用为：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；

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；

(2)二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水，反应的离子方程式为CO2+ Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O，

故答案为：CO2+ Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O；

(3)a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体，防止影响碳酸钡质量的测定，可以提高测定准确度，故a不符合；

b. 滴加盐酸过快CO2 ，CO2来不及被吸收，就排出装置C，滴加盐酸不宜过快，使二氧化碳吸收完全，可以提高测定准确度，故b不符合；

c. 在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，吸收水分，不影响CO2，不能提高测定准确度，故c符合；

d. 在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，Ba(OH)2,以吸收CO2中的HCl，不影响CO2，不能提高测定准确度，故d符合；

故选：cd；

(4)BaCO3质量为3.94g，则n(BaCO3)=3.94g÷197g/mol=0.02mol，则n(CaCO3)=0.02mol，质量为0.02mol×100g/mol=2g，所以样品中碳酸钙的质量分数为2g÷8g×100%=25%，

故答案为：25%；

(5)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中，导致测定二氧化碳的质量偏大，测定的碳酸钙的质量偏大，碳酸钙的质量分数偏高，

故答案为：B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中。

（6）I．总体思路是先沉淀再过滤，沉淀时要先加BaCl2溶液，再加Na2CO3溶液，因为碳酸钠能把过量的氯化钡沉淀出来，氢氧化钠可放在它们前面，也可放在它们后面或中间，都完全沉淀后再过滤；

故答案为：cab或者cba或者bca；

II.电解饱和食盐水制取氯气的反应为2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；从饱和食盐水中获得食盐晶体的方法是利用氯化钠溶解度随温度变化不大，用蒸发结晶方法得到；

故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；蒸发结晶；

III.向饱和的氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠晶体可制得纯碱，气体X为NH3，可增大饱和食盐水吸收CO2的量，有利于NaHCO3晶体的生成和析出；

故答案为：NH3；

IV.A．NaHCO3属于盐类，纯碱是碳酸钠属于盐，故A错误；

B．分别往同浓度的NaHCO3溶液和纯碱溶液中滴加稀盐酸，产生气泡的速率碳酸氢钠比碳酸钠快，故B错误；

C．常温下在水中的溶解度，NaHCO3小于纯碱，故C错误；

D．除去NaHCO3溶液中的纯碱，应往溶液中通入足量的CO2，二氧化碳和碳酸钠和水反应生成碳酸氢钠，可以除去碳酸钠；

故选：D。

故答案为： D。