Question

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，其中摩擦剂的类型有很多，如CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂或这些物质的混合物．我校兴趣小组想研究牙膏摩擦剂的成分如图2．
【查阅资料】二氧化硅不与稀盐酸反应，氢氧化铝能与稀盐酸反应，但没明显现象
【提出问题1】某品牌牙膏中是否含有CaCO₃？
【实验方案】①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

 

；
②取实验①中的溶液，加入草酸铵

 

溶液，生成白色沉淀草酸钙和氯化铵，请写出该反应的化学方程式

 

．
【提出问题2】该牙膏中CaCO₃的含量是多少？
【实验装置】如图1
注：碱石灰的作用是防止空气中水和二氧化碳进行C装置，影响数据测定的准确性，减少实验误差．假设每步反应都完全进行．
【实验步骤】
（1）按图1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）

 

K1，

 

K2（填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的稀盐酸，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
D装置中沉淀质量（g）	1.83	2.00	2.17

【实验分析及数据处理】
（1）上述数据能否由托盘天平测得？

 

．
（2）若没有A装置，则测定结果将

 

．（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）C装置的作用是

 

．
（4）据上表数据，计算该牙膏样品中CaCO₃的含量是多少？（写出计算过程）
【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

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,混合物的分离方法,常见气体的检验与除杂方法,气体的净化（除杂）,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：由题目的信息可知：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，证明摩擦剂中含有碳酸钙；取实验①中的溶液，加入草酸铵，是氯化钙与草酸铵反应生成白色沉淀草酸钙和氯化铵，配平即可；按图1连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为：C装置中应该左边的导管长，右边的导管短；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%的稀盐酸，至没有气泡产生，停止滴加盐酸；关闭K2，打开K1，通入空气，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；上述数据不能由托盘天平测得，因为托盘天平只能称准到0.1g；若没有A装置，则测定结果将偏小，因为有一部分二氧化碳会留在B装置中；C装置的作用是：吸收二氧化碳气体的；取3次数据的平均值：2.00g；意义在于减小误差，使结果更准确；下列各项措施中，能提高测定准确度的是：在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶，可以除去杂质氯化氢气体．有关的计算要准确．

解答：解：（1）【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，证明摩擦剂中含有碳酸钙；取实验①中的溶液，加入草酸铵，是氯化钙与草酸铵反应生成白色沉淀草酸钙和氯化铵，配平即可；故答案为：①CaCO₃②（NH₄）₂C₂O₄；CaCl₂+（NH₄）₂C₂O₄=CaC₂O₄↓+2NH₄Cl；
（2）【实验步骤】按图1连接好装置后，发现一处明显的错误，改正为：C装置中应该左边的导管长，右边的导管短；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%的稀盐酸，至没有气泡产生，停止滴加盐酸；关闭K2，打开K1，通入空气，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；故答案为：（1）C装置中应该左边的导管长，右边的导管短；（2）检查装置的气密性（4）关闭；打开；（5）关闭K2，打开K1，通入空气；（6）洗涤；
（3）【实验分析及数据处理】上述数据不能由托盘天平测得，因为托盘天平只能称准到0.1g；若没有A装置，则测定结果将偏小，因为有一部分二氧化碳会留在B装置中；设该牙膏中CaCO₃的含量是x
由CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；   Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O可知：
CaCO₃→CO₂→CaCO₃↓
 100        44    100
    x        2.00g    

100

44

=

x

2.00g

   x≈4.55g   
 该牙膏中CaCO₃的含量=4.55g  
故答案为：（1）不能（2）偏小（3）吸收二氧化碳气体的（4）4.55g；
（4）【实验反思】取3次数据的平均值：2.00g；意义在于减小误差，使结果更准确；下列各项措施中，能提高测定准确度的是：在装置B、C之间增加盛有饱和碳酸氢钠的洗气瓶，可以除去杂质氯化氢气体；故答案为：（1）减小误差，使结果更准确；（2）b

点评：本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写和有关的计算，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．