Question

【題目】某同學(xué)欲探究市售“雙鈣防蛀”牙膏、“皓清”牙膏和牙粉的主要成分。

（查閱資料）

牙膏和牙粉均是由摩擦劑、活性劑、香料等成分構(gòu)成。

常用的摩擦劑有極細(xì)顆粒的碳酸鈣或水合硅酸等

牙膏和牙粉中除了碳酸鈣以外，其它物質(zhì)均不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

（實(shí)驗(yàn)一）探究“兩種牙膏和牙粉中是否都含有碳酸鈣？

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	如圖所示，取三只試管分別加入適量待測樣品，再分別加入適量稀鹽酸。	A試管中無明顯變化， B和C試管中有無色氣體生成。
②	將B和C試管中生成的無色氣體通入澄清石灰水。	現(xiàn)象Ⅱ：澄清石灰水變渾濁。

現(xiàn)象Ⅱ中澄清石灰水變渾濁對應(yīng)的化學(xué)方程式______

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______。

（實(shí)驗(yàn)二）比較樣品中碳酸鈣的含量

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	組裝兩套如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別稱取等質(zhì)量的雙鈣防蛀牙膏和牙粉，放于錐形瓶中。并在分液漏斗中分別加入等質(zhì)量的稀鹽酸。
②	打開分液漏斗注入一定量稀鹽酸，然后關(guān)閉活塞。	有氣泡產(chǎn)生。
③	待②反應(yīng)結(jié)束后，再打開分液漏斗，注入一定量稀鹽酸，然后關(guān)閉活塞。	無明顯現(xiàn)象
④	稱量反應(yīng)后裝置及藥品的總質(zhì)量并加以比較	加入“雙鈣防蛀”牙膏的裝置及藥品的總質(zhì)量大于加入牙粉的裝置及藥品的總質(zhì)量

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：______

步驟③的作用是：______。

（反思）

若不改動原有裝置和基本步驟，要測定牙粉中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，還應(yīng)測定的數(shù)據(jù)有：______

小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)前不需要測定裝置的氣密性，請你說明其原因______。

（實(shí)驗(yàn)三）取一定量的牙粉做如圖1實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)記錄如下表中數(shù)據(jù)在相同溫度、相同壓強(qiáng)條件下測定：

時(shí)間	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀數(shù)

根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)過程和數(shù)據(jù)綜合分析，最終生成的體積是______mL，理由是______。

若在該條件下的密度為，根據(jù)數(shù)據(jù)求該牙粉中鈣元素的質(zhì)量______克

（實(shí)驗(yàn)四）利用數(shù)據(jù)傳感技術(shù)可以形象地比較不同形狀的牙膏原材料碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)的速率。某同學(xué)傾斜錐形瓶，使試管內(nèi)的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)，測得瓶內(nèi)氣壓隨時(shí)間的變化如圖2所示。

下列有關(guān)說法正確的是______填字母序號。

A.對比分析a、b點(diǎn)可知，曲線①表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)

B.對比分析c、d點(diǎn)可知，相同的氣壓時(shí)，碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應(yīng)速率更快

C.碳酸鈣粉末產(chǎn)生的質(zhì)量多

Answer 1

【答案】 皓清牙膏中不含有碳酸鈣，雙鈣防蛀牙膏和牙粉中含有碳酸鈣 “雙鈣防蛀”牙膏中碳酸鈣的含量比牙粉中碳酸鈣的含量小 證明步驟加入的鹽酸是足量的 稱量反應(yīng)前裝置及所用牙粉和稀鹽酸的總質(zhì)量 此實(shí)驗(yàn)不需直接收集測定二氧化碳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣不影響測定結(jié)果，所以該實(shí)驗(yàn)前不需要測定裝置的氣密性 80 注射器的起始讀數(shù)是10mL，最終讀數(shù)為90mL，增加了80mL B

【解析】

[實(shí)驗(yàn)一]氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：；

碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：“雙鈣防蛀”牙膏和牙粉中含有碳酸鈣，“皓清”牙膏中不含有碳酸鈣；

【實(shí)驗(yàn)二】

碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的氯化鈣、二氧化碳、水，取等質(zhì)量的牙膏與足量等質(zhì)量的稀鹽酸，根據(jù)反應(yīng)后總質(zhì)量的減少也就是生成二氧化碳質(zhì)量的多少可確定牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量多少，所以由于加入“雙鈣防蛀”牙膏的裝置及藥品的總質(zhì)量大于加入牙粉的裝置及藥品的總質(zhì)量，所以 “雙鈣防蛀”牙膏中碳酸鈣的含量比牙粉中碳酸鈣的含量��；

步驟③的作用是：證明步驟②加入的鹽酸是足量的；

【反思】

測得的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果會產(chǎn)生較大的誤差，誤差是偏小，原因是：裝置中生成的二氧化碳不能全部排出；

小明認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)前不需要測定裝置的氣密性，因?yàn)榇藢?shí)驗(yàn)不需直接收集測定二氧化碳的質(zhì)量，實(shí)驗(yàn)裝置是否漏氣不影響測定結(jié)果，所以該實(shí)驗(yàn)前不需要測定裝置的氣密性；

【實(shí)驗(yàn)三】

從第8分鐘后氣體的體積不再變化，但原稀鹽酸占有推入稀鹽酸后仍然會恢復(fù)到原壓強(qiáng)，所以第1分鐘生成的體積是50mL，第2分鐘是75mL，最終生成的體積是80mL；

生成二氧化碳的質(zhì)量為：

設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x

所以該牙粉中鈣元素的質(zhì)量為：；

【實(shí)驗(yàn)四】

對比分析a、b點(diǎn)可知，曲線①單位時(shí)間內(nèi)氣壓大，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)；

B.對比分析c、d點(diǎn)可知，相同的氣壓時(shí)，a所需的時(shí)間短，說明單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，反應(yīng)速率快，碳酸鈣粉末與稀鹽酸接觸面積大，反應(yīng)速率更快；

C.最終曲線①、②的氣壓相等，說明最終產(chǎn)生的質(zhì)量相等。

故選：B。