Question

珍珠粉以其良好的養(yǎng)顏等功效，獲得消費者喜愛。資料顯示：珍珠中含碳酸鈣80—93%、蛋白質(zhì)4—14%、水份2—4%、十幾種氨基酸、28種微量元素。然而一些不法分子用回收的貝殼加上工業(yè)用氫氧化鈉配制的藥水進行清洗、晾曬以后直接加工銷售，其主要成分是：碳酸鈣，及少量殘留氫氧化鈉。以下是某化學興趣小組設(shè)計辨別真假珍珠，并測定珍珠中碳酸鈣含量的實驗探究方案。

【探究一】辨別市售珍珠真與假。

將其分別溶于水，充分攪拌、靜置，測定上層清液的pH；若pH    7（填“>”或“<”或“=”）為假珍珠，理由是    。

【探究二】測定珍珠中碳酸鈣含量。

小王用圖所示裝置測定該珍珠粉中碳酸鈣的含量。實驗方案如下：

⑴檢查裝置氣密性：按圖連接裝好置后，將注射器活塞（不考慮活塞的摩擦和自重，下同）從刻度1mL處向上拉至刻度20mL處，    (填操作和現(xiàn)象），則氣密性良好；

⑵在圖異型裝置左管內(nèi)裝入1.1g 上述珍珠粉樣品，右管內(nèi)倒入一定量的稀鹽酸，注射器（規(guī)格為250mL）活塞推到底部，再次連接裝置；

⑶設(shè)法使左右兩管內(nèi)的藥品混合，反應(yīng)結(jié)束后讀取注射器讀數(shù)為220mL；

⑷數(shù)據(jù)處理：計算得該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為    。［ρ〔CO₂〕=2g/L，結(jié)果保留小數(shù)點后1位］

【實驗思考】

⑴此實驗中的反應(yīng)原理是    (用化學方程式表示)；

⑵考慮注射器因素，該實驗方案對珍珠粉的用量多少是否必須作要求？    ；

⑶【探究二】中的第⑶步，混合兩種藥品的方法是    ；

⑷該實驗裝置設(shè)計上的優(yōu)點在于    （寫出1點即可）。

 

Answer 1

【答案】

【探究一】> （1分） 假珍珠中殘留氫氧化鈉使得溶液呈堿性（1分）

【探究二】⑴松開注射器活塞，活塞重新回到1mL刻度處（2分）⑷  90.9%（2分）

【實驗反思】⑴CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑（1分）

⑵需要。若珍珠粉用量太大，生成CO₂氣體的體積超過注射器容量限制，則無法測量。（1分）

⑶將異型裝置向左傾斜，使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)。（1分）

⑷方便操作和測量氣體的體積（或防止酸與珍珠粉混合時出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象等）（1分）

【解析】

試題分析：【探究一】根據(jù)題意，假珍珠的主要成分是：碳酸鈣，及少量殘留氫氧化鈉，故將其溶于水，充分攪拌、靜置，所得上層清液應(yīng)顯堿性，故pH>7。

【探究二】⑴若裝置氣密性良好，則將注射器活塞從刻度1mL處向上拉至刻度20mL處時，裝置內(nèi)的壓強會減小，則松開注射器活塞，在大氣壓的作用下，活塞重新回到1mL刻度處。

⑷根據(jù)題意，反應(yīng)結(jié)束后讀取注射器讀數(shù)為220mL，即說明反應(yīng)生成二氧化碳氣體為220mL，則二氧化碳的質(zhì)量=0.22L×2g/L=0.44g。

設(shè)該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量為x

CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑

100                         44

x                           0.44g

100:44=x:0.44g

解得x=1g

則該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=×100%=90.9%

【實驗反思】⑴碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)，生成氯化鈣、水和二氧化碳，故反應(yīng)的化學方程式為CaCO₃ + 2HCl = CaCl₂ + H₂O + CO₂↑。

⑵若珍珠粉用量太大，則生成CO₂氣體的體積會超過注射器容量限制，則無法測量，故該實驗方案需要考慮珍珠粉的用量。

⑶將異型裝置向左傾斜，使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)。

⑷該實驗裝置操作方便，由于反應(yīng)始終在密閉裝置內(nèi)完成，故測量氣體的體積較準確；同時由于活塞可自由活動，能防止酸與珍珠粉混合時出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象。

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量，檢查裝置的氣密性，酸的化學性質(zhì)，碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣，書寫化學方程式，根據(jù)化學方程式的計算

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設(shè)計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。