Question

6．在實(shí)驗(yàn)研究中，同學(xué)們對(duì)牙膏的成分和性質(zhì)進(jìn)行如下探究．
（1）小紅測(cè)定三種牙膏的pH．
甲：pH=8.5   乙：pH=7.0   丙：pH=6.5
能緩解牙齒酸痛的堿性牙膏是甲（填甲、乙或丙）．
（2）小朋對(duì)某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)行測(cè)定．
【查閱資料】①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；
②牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體產(chǎn)生．
【實(shí)驗(yàn)分析】根據(jù)以上資料，用如圖所示裝置測(cè)定牙膏樣品中碳酸鈣的含量

①裝置A中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w；
②裝置C中觀察到的現(xiàn)象是有沉淀產(chǎn)生；
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用排出B裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，使其被C裝置中的溶液充分吸收；
④裝置D中堿石灰用于吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，其中氧化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+H₂O═Ca（OH）₂．
【定量計(jì)算】小朋稱(chēng)取10.0g牙膏樣品，加入40g稀鹽酸，恰好完全反應(yīng)，裝置C中生成沉淀的質(zhì)量為1.97g．計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【反思與評(píng)價(jià)】有人認(rèn)為不必測(cè)定C中沉淀的質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量差，同樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果偏高（偏高、不變或偏低），原因可能是吸收水蒸氣或氯化氫氣體．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)溶液pH大于7時(shí)，顯堿性，等于7時(shí)顯中性，小于7時(shí)顯酸性進(jìn)行分析；
（2）【實(shí)驗(yàn)分析】①根據(jù)氫氧化鈉溶液能夠吸收二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行分析；
②根據(jù)二氧化碳和氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和水進(jìn)行分析；
③為了使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收，應(yīng)該持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓?br />④根據(jù)氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣進(jìn)行分析；
【定量計(jì)算】根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算生成的二氧化碳的質(zhì)量，然后依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【反思與評(píng)價(jià)】根據(jù)氫氧化鋇會(huì)與氯化氫反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：（1）因?yàn)榧籽栏嗟膒H大于7，顯堿性，因此能緩解牙齒酸痛的堿性牙膏是甲；
（2）【實(shí)驗(yàn)分析】①該裝置中氫氧化鈉溶液的作用是吸收空氣中的二氧化碳；
②C中觀察到有沉淀產(chǎn)生，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O；
③實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，其作用是使反�?yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被氫氧化鋇溶液吸收；
④氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，化學(xué)方程式為：CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
【定量計(jì)算】設(shè)牙膏樣品中碳酸鈣質(zhì)量為x
CO₂+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+H₂O，CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
通過(guò)化學(xué)方程式可以看出
BaCO₃------CaCO₃，
197         100
1.97g         x
  $\frac{197}{1.97g}$=$\frac{100}{x}$
  x=1g
樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1g}{10g}$×100%=10%
答：樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%．
【反思與評(píng)價(jià)】實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果偏高，原因可能是：吸收水蒸氣或氯化氫氣體．
故答案為：（1）甲；
（2）【實(shí)驗(yàn)分析】①吸收空氣中的二氧化碳；
②產(chǎn)生白色沉淀；
③使產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w完全被C中的氫氧化鋇溶液吸收；
④CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
【定量計(jì)算】樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%；
【數(shù)據(jù)分析】偏高，吸收水蒸氣或氯化氫氣體．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．