Question

閱讀下列材料，完成下列探究：
珍珠約含92%的CaCO₃、4%的蛋白質(zhì)（氨基酸）以及水等其他物質(zhì)．以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等醫(yī)用價值．央視《每周質(zhì)量報告》曾揭露現(xiàn)今市場上存在大量以蚌殼粉冒充的珍珠粉（用氫氧化鈉溶液去除蚌殼表面的有機物，用雙氧水去除表面的黑色素等，然后磨成粉即可）．某研究性學(xué)習(xí)小組對本地的一種市售珍珠粉進行了以下探究．
探究一：該珍珠粉的主要成分（溫馨提示：氨基酸遇到濃硝酸并加熱會呈現(xiàn)黃色或黑色  ）

序號	實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①	取少量樣品于燒杯中，滴加稀鹽酸	有大量氣泡生成	本格不填
②	用鉑絲蘸取①中溶液，在酒精燈上灼燒	火焰為磚紅色	溶液中含有鈣離子
③	另取少量樣品于燒杯中，加水充分溶解，滴加 碘水或碘酒	無藍色出現(xiàn)	樣品中不含有淀粉
④	另取少量樣品于燒杯中，加水溶解，靜置、過濾，在濾液中加入適量濃硝酸，加熱至沸	產(chǎn)生黃色固體	樣品中含蛋白粉 （氨基酸）

（1）小名認為根據(jù)實驗①、②可以推斷樣品中一定含有碳酸鈣，小星不同意其觀點．為了確認樣品中含有碳酸鈣，他需要補充完成的實驗是（寫出實驗方法與現(xiàn)象）：

將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，變渾濁則證明是含有碳酸鈣

；
（2）根據(jù)上述實驗，可以判斷該珍珠粉為

真

（填“真”或“假”）．
探究二：該珍珠粉中碳酸鈣含量的測定
【方法1】小王用如圖1所示裝置測定該珍珠粉中碳酸鈣的含量．實驗方案如下：

（1）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，

松開注射器活塞，活塞重新回到1刻度處

（填操作和現(xiàn)象），則氣密性良好．
（2）在錐形瓶內(nèi)裝入0.4g上述珍珠粉樣品，注射器內(nèi)吸入12mL的稀鹽酸，再次連接裝置．
（3）用力向錐形瓶內(nèi)注入所有稀鹽酸，并晃動錐形瓶．當沒有氣泡產(chǎn)生后，記錄注射器刻度為92mL．
（4）數(shù)據(jù)處理：該實驗過程中產(chǎn)生CO₂的體積為

80

mL，再根據(jù)CO₂的密度（約2g/L）計算出其質(zhì)量，計算出碳酸鈣的質(zhì)量，從而計算該珍珠粉中碳酸鈣的含量．
【方法2】同組的小明同學(xué)另外設(shè)計了一套裝置，如圖2．實驗方案如下：
（1）檢查裝置氣密性；
（2）在右圖Y形裝置左管內(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，針筒（規(guī)格為250mL）活塞推到底部，再次連接裝置．
（3）設(shè)法使左右兩管內(nèi)的藥品混合，反應(yīng)結(jié)束后讀取針筒讀數(shù)為220mL．
（4）數(shù)據(jù)處理：請計算該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．（寫出計算過程，最終結(jié)果保留小數(shù)點后1位．

根據(jù)注射器讀數(shù)為220mL，則生成的二氧化碳的質(zhì)量=0.22L×2g/L=0.44g
設(shè)珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
10044
x 0.44g

100

x

=

44

0.44g

x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)

1g

1.1g

×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是90.9%

【實驗反思】
（1）考慮針筒的因素，上述兩個實驗方案對珍珠粉的用量多少必須作要求嗎？為什么？

如果珍珠粉用量太大，生成的氣體超過針筒的容量限制，無法測量生成二氧化碳的體積

．
（2）【方法2】中第（3）步如何實現(xiàn)兩種藥品的混合？

將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)與珍珠粉充分接觸

．
（3）小明設(shè)計的裝置與小王比，有何優(yōu)點？

不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響（或酸與珍珠粉混合時不會出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象或方法1加入鹽酸時可能會了出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象）

（寫出1點即可）．

Answer 1

分析：探究一：根據(jù)實驗結(jié)論：樣品中不含淀粉及淀粉遇碘變藍分析解答；并根據(jù)氨基酸遇到濃硝酸并加熱會呈現(xiàn)黃色或黑色進行分析；
（1）根據(jù)碳酸根離子的檢驗方法進行分析；
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象和結(jié)論分析其真假；
探究二：【方法1】（1）若裝置氣密性良好，則內(nèi)外氣壓相等，將注射器活塞拉上再松開的時候，活塞會重新回到原來的位置；
（2）根據(jù)題意：產(chǎn)生二氧化碳氣體的體積是：92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）據(jù)m=ρv計算出二氧化碳的質(zhì)量，結(jié)合方程式可以計算出樣品中碳酸鈣的質(zhì)量，進而計算出其質(zhì)量分數(shù)；
【實驗反思】
（1）如果產(chǎn)生的二氧化碳的體積超過了注射器的測量范圍，則無法進行測定，故樣品的質(zhì)量需要控制，據(jù)此解答即可；
（2）根據(jù)Y形管的特點，可將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)與珍珠粉充分接觸；
（3）根據(jù)二者設(shè)計的裝置特點、所用注射器規(guī)格等進行分析解答．

解答：解：探究一：③根據(jù)實驗現(xiàn)象“無藍色出現(xiàn)”，實驗結(jié)論“樣品中不含有淀粉”，再結(jié)合淀粉的特性（碘遇淀粉變藍），可知向溶液中滴加的是碘水或碘酒；
④由于氨基酸遇濃硝酸會發(fā)生硝化反應(yīng)而變黃色，故根據(jù)實驗結(jié)論“樣品中含蛋白粉（氨基酸）”，可知向濾液中加入適量濃硝酸，加熱至沸時，溶液中有黃色固體生成；
（1）因為有氣泡產(chǎn)生不一定是二氧化碳，故不能確定碳酸鹽，所以要將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，若石灰水變渾濁，則可證明含有碳酸鈣；
（2）根據(jù)上面的分析可知，由于樣品中含蛋白粉（氨基酸），故知該珍珠粉為真珍珠粉；
探究二：【方法1】（1）若裝置氣密性良好，則當將注射器活塞拉上再松開的時候，在大氣壓的作用下，活塞會重新回到原來的位置；
（4）根據(jù)題意，該實驗過程中產(chǎn)生CO₂的體積=92mL-12mL=80mL；
【方法2】（4）根據(jù)注射器讀數(shù)為220mL，則生成的二氧化碳的質(zhì)量=0.22L×2g/L=0.44g
設(shè)珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   0.44g

100

x

=

44

0.44g

   x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)

1g

1.1g

×100%≈90.9%
答：珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)是90.9%；
【實驗反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的氣體的量會超過針筒的容量限制，則無法測量生成二氧化碳的體積；
（2）將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)與珍珠粉充分接觸即可；
（3）通過（1）（2）可知：小明設(shè)計的裝置與小王比，不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響，酸與珍珠粉混合時不會出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象，方法1加入鹽酸時若量較多可能出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象；
故答案為：
探究一：③碘水或碘酒；    ④產(chǎn)生黃色固體；
（1）將①生成的氣體通入盛有澄清石灰水的試管中，變渾濁則證明是含有碳酸鈣；
（2）真；
探究二：【方法1】（1）松開注射器活塞，活塞重新回到1刻度處；   （4）80；
【方法2】（4）根據(jù)注射器讀數(shù)為220mL，則生成的二氧化碳的質(zhì)量=0.22L×2g/L=0.44g
設(shè)珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   0.44g

100

x

=

44

0.44g

   x=1g
則該珍珠粉中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)

1g

1.1g

×100%≈90.9%
【實驗反思】
（1）如果珍珠粉用量太大，生成的氣體超過針筒的容量限制，無法測量生成二氧化碳的體積；
（2）將Y形裝置向左傾斜，直至使稀鹽酸流入左邊管內(nèi)與珍珠粉充分接觸；
（3）不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響（或酸與珍珠粉混合時不會出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象或方法1加入鹽酸時可能會了出現(xiàn)沖塞現(xiàn)象）．

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．