题文
(8分)某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究,查阅资料如下:
1、该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;
2、牙膏中其它成分遇到盐酸无气体生成;
3、碱石灰的主要成分为生石灰和氢氧化钠固体。
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定B中生成的BaCO3沉淀的质量,以确定碳酸钙的质量分数。请回答下列问题:
(1)B中反应生成BaCO3的化学方程式是 。
(2)C装置的作用是 。
(3)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是 (填序号)。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A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置(4)有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低,他的理由是
,解决方法是 。
(5)某同学认为不必测定B中生成的BaCO3质量,将B中的Ba(OH)2溶液换成浓H2SO4 ,通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3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)实验中准确称取8.00g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94g 。请计算样品中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程)
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)CO2 + Ba(OH)2 ="==" BaCO3↓ + H2O (2)吸收空气中的CO2 (3)CD
(4)产生的CO2未全部进入B装置 持续通入除去CO2的空气,使生成的气体被充分吸收
(5)挥发出的HCl和空气中的CO2、水蒸气等被C装置吸收 (6)25%
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解析
(1)B中反应生成BaCO3,是由于A中生成了二氧化碳,二氧化碳与Ba(OH)2溶液反应,所以化学方程式:CO2 + Ba(OH)2 ="==" BaCO3↓ + H2O
(2)因为空气中也有二氧化碳,故通过C装置吸收空气中的CO2,防止空气中的二氧化碳也进入到装置B中,从而使生成的BaCO3的质量偏大,这样测得的碳酸钙质量分数不准确
(3)A、在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,如果没有排净,会增大生成BaCO3的质量,使测量结果不准确,B、滴加盐酸不宜过快,产生的二氧化碳来不及反应,就通过装置B直接排放到空气中去了,从而使生成的BaCO3的质量减少,C、在A~B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,只是除去水分,对二氧化碳的质量没有影响,D、在A~B之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,会与挥发出来的盐酸反应生成二氧化碳,反而会增大二氧化碳的质量,故选C、D
(4)有同学认为该装置测定出来的碳酸钙质量分数会偏低,他的理由是生成的二氧化碳还有部分残留在装置A中,产生的CO2未全部进入B装置,为了解决这个问题,方法是:持续通入除去CO2的空气,是残留在装置A中的二氧化碳全部进入到装置B中,使生成的气体被充分吸收
(5)某同学认为不必测定B中生成的BaCO3质量,将B中的Ba(OH)2溶液换成浓H2SO4 ,通过测定C装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3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:挥发出的HCl和空气中的CO2、水蒸气等被C装置吸收
(6)根据化学方程式:CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑,以及CO2 + Ba(OH)2 ==BaCO3↓+ H2O,根据BaCO3平均质量为3.94g,可算出二氧化碳的质量,进一步了算出碳酸钙的质量,便可求出样品中碳酸钙的质量分数
解:设二氧化碳的质量为x,碳酸钙质量为y
CO2 + Ba(OH)2 ==BaCO3↓+ H2O CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
44 197 100 44
x 3.94g y 0.88g
44:197=x:3.94g 100:44=y:0.88g
x=0.88g y=2g
∴样品中碳酸钙的质量分数=2g/8g×100%=25%
考点
据考高分专家说,试题“(8分)某化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦.....”主要考查你对 [二氧化碳的制取和收集 ]考点的理解。
二氧化碳的制取和收集
二氧化碳的制取和收集:
1.原理和药品:CaCO3 + 2HCl === CaCl2 + H2O + CO2↑
2.装置:固液混合不加热
(1)发生装置

A装置为简易装置,不便于加液体;
B,C使用了长颈漏斗,便于添加液体,使用B、C装置时应注意,长颈漏斗下端管日应伸入液面以下,防止产生的气体从长颈漏斗逸出;
D装置使用了分液漏斗,便于加酸,还可以利用活塞控制反应。
(2)收集装置:二氧化碳溶于水,所以不能用排水法收集;其密度比空气大,所以可采用向上排空气法收集。
如图: 
3.现象:块状固体不断溶解,产生大量气泡。
4.检验:把产生的气体通入澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊,证明是二氧化碳。
5.验满:将燃着的木条放在集气瓶口,如果木条的火焰熄灭,证明已集满。
6.实验步骤
a.检查装置的气密性;
b.装入石灰石(或大理石);
c. 塞紧双孔塞;
d.从长颈漏斗中加入稀盐酸;
e.收集气体;
f.验满。
7.注意事项:反应物不能用浓盐酸、硫酸、因为浓盐酸易挥发,会挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳不纯;硫酸不会挥发,但会生成硫酸钙沉淀,沉淀的硫酸根附着在碳酸钙(或石灰石)表面,使碳酸钙(或石灰石)与酸的接触面积变小,最后反应停止!
实验室制取二氧化碳的选择:
实验室用大理石或石灰石(主要成分是碳酸钙)和稀盐酸制取二氧化碳。
注意:
(1)不能选用稀硫酸,因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙会橙盖在碳酸钙的表面,阻止反应继续进行。
(2)不能选用浓盐酸,因为浓盐酸易挥发,得不到纯净的二氧化碳气体。
(3)不能用碳酸钠代替石灰石,因为反应太剧烈,产生的气体难以收集。反应速率的快慢与反应物的质量分数和接触面积有关。反应物的接触面积越大,反应物的质量分数越大,反应速率就越快,反之,则越慢。
各组物质反应情况如下表所示:
药品反应速率块状石灰石和稀盐酸产生气泡速率适中石灰石粉末和稀盐酸产生气泡速率很快块状石灰石和稀硫酸产生气泡速率缓慢并逐渐停止碳酸钠粉末和稀盐酸产生气泡速率很快


