Question

牙膏是日常生活中的必需品，它通常由摩擦剂、发泡剂、粘合剂等组成．摩擦剂是牙膏的主要成分，约占牙膏质量的一半以上．为了测定一种以碳酸钙为摩擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，同学们根据碳酸钙的性质设计了以下三种不同的方案（除碳酸钙外，这种牙膏中的其它物质不与盐酸反应生成气体，且均溶于水）：
方案一：将一定量的牙膏放入水中充分搅拌，然后进行 X、洗涤、干燥等操作，称量出不溶物的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．
方案二：将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，用图l所示装置（装置的气密性良好），测量二氧化碳气体的体积（锥形瓶中液面高度变化忽略不计），利用该条件下二氧化碳的密度，计算二氧化碳的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．
方案三：用图2所示装置，将一定量的牙膏与过量的盐酸反应，测量相关数据，推算出二氧化碳气体的质量，然后根据化学方程式求出碳酸钙的质量，再计算出碳酸钙的质量分数．

老师针对三种方案提供了所需的仪器用品，同学们进行分组实验．实验中，同学们操作规范、计算无误．
按照要求回答下列问题：
（1）方案一中操作X是，按照方案一进行实验的同学在规定时间内没有来得及完成实验，请写出可能的原因、（任写两条）
（2）碳酸钙和盐酸反应的化学方程式是
方案二中实验结果偏低，写出一条可能的原因：，
你的改进方案是：．
（3）方案三中实验结果偏高，原因可能是：．

Answer 1

【答案】分析：碳酸钙不溶于水，可以通过过滤的方法从溶液中分离出来，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳，可以根据生成的二氧化碳的质量求得碳酸钙的含量，此时要注意将生成的二氧化碳全部收集起来，才能准确得出碳酸钙的质量．
解答：解：（1）碳酸钙不溶于水，可以通过过滤的方法分离出来，牙膏中含有的发泡剂和粘合剂能影响溶解及过滤的速度，所以本题答案为：过滤，有粘合剂导致溶解慢，有发泡剂产生大量泡沫导致过滤时间长；
（2）碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，生成的二氧化碳能溶于水，导致结果偏低，为防止二氧化碳溶于水，可以在水面上滴加油层，所以本题答案为：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+CO₂↑+H₂O，CO₂溶于水，在瓶中加一层油；
（3）使用电子天平称量反应前后物质的质量来计算碳酸钙的含量时，由于水分和氯化氢的挥发将会导致结果偏大，所以本题答案为：H₂O和HCl的挥发．
点评：本题考查了碳酸钙含量的测定方法，完成此题，可以依据物质的性质进行，要求同学们在平时的学习中加强基础知识的储备，以便灵活应用．