Question

【题目】牙膏摩擦剂的类型很多，如CaCO3、SiO2或它们的混合物．某兴趣小组对某品牌牙膏摩擦剂的成分进行了如下探究．

（1）【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；碱石灰主要成分为生石灰与氢氧化钠．
【实验方案】取少量牙膏于试管中，加入适量的稀盐酸，出现气泡，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，证明摩擦剂中含有（填离子符号）；石灰水变浑浊的化学方程式为
（2）【实验装置】
①连接好装置后，首先进行的操作是 ．
②在B装置中加入牙膏样品5g；
③K1 ， K2（填“打开”或“关闭”），向牙膏样品中滴入10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸；
④打开K1 ， 关闭K2 ， 缓缓鼓入空气，至C中 ．
⑤将C装置中的固液混合物过滤、洗涤、烘干后称量其质量为1.97g．（已知此品牌牙膏中的其他成分不和盐酸反应，装置内试剂均足量且充分反应．）
（3）【实验分析及数据处理】
①若没有A装置，则实验测定结果将 ． （填“偏大”、“偏小”或“不变”）
②D装置的作用是 ．
③根据上面数据计算，牙膏样品中碳酸钙的质量分数是 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO32﹣；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
（2）检查装置的气密性；关闭；打开；不再产生沉淀
（3）偏大；防止空气中的二氧化碳进入装置C中；20%
【解析】解：【实验方案】
将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明该气体是二氧化碳，证明摩擦剂中含有碳酸钙，碳酸钙中含有碳酸根离子，碳酸根离子可以表示为CO32﹣；
二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和石灰水中的氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
【提出问题2】该牙膏中CaCO3的质量分数是多少？
【实验步骤】
①连接好装置，首先进行的操作是检查装置的气密性；
③关闭K1 ， 打开K2 ， 然后向牙膏样品中滴入质量分数为10%的盐酸，至B中无气泡产生时，停止滴加盐酸；
④打开K1 ， 关闭K2 ， 缓缓鼓入空气，至C中不再产生沉淀；
【实验分析及数据处理】
①若没有A装置，则空气中的二氧化碳能够被氢氧化钡溶液吸收，从而导致测定结果偏大；
②D装置的作用是防止空气中的二氧化碳进入装置C中；
③设碳酸钙的质量为x，
由CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O可知，
CaCO3～BaCO3↓，
CaCO3～BaCO3↓，
100 197
x 1.97g

x=1g，
牙膏样品中碳酸钙的质量分数为： ×100%=20%．
故答案为：
【实验方案】CO32﹣；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
【实验装置】
②检查装置的气密性；
③关闭；打开；
④不再产生沉淀；
【实验分析及数据处理】
①偏大；
②防止空气中的二氧化碳进入装置C中；
③20%．
【实验方案】碳酸钙能够稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；
【实验步骤】凡是有气体参加或产生的实验，实验前一定要检查装置的气密性，以防装置漏气影响实验结果；
二氧化碳能和氢氧化钡反应生成白色沉淀碳酸钡和水；
氢氧化钠溶液能够吸收空气中的二氧化碳；
碱石灰能够吸收水和二氧化碳．