Question

【題目】某同學欲探究市售“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、香料等成分構成。

常用的摩擦劑有極細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，其它物質均不與稀鹽酸反應產生氣體。

（實驗一）探究“兩種牙膏和牙粉中是否都含有碳酸鈣？

步驟	實驗操作	實驗現象
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。	現象Ⅱ：澄清石灰水變渾濁。

現象Ⅱ中澄清石灰水變渾濁對應的化學方程式______

實驗結論：______。

（實驗二）比較樣品中碳酸鈣的含量

步驟	實驗操作	實驗現象
①	組裝兩套如圖裝置進行實驗。分別稱取等質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量的稀鹽酸。
②	打開分液漏斗注入一定量稀鹽酸，然后關閉活塞。	有氣泡產生。
③	待②反應結束后，再打開分液漏斗，注入一定量稀鹽酸，然后關閉活塞。	無明顯現象
④	稱量反應后裝置及藥品的總質量并加以比較	加入“雙鈣防蛀”牙膏的裝置及藥品的總質量大于加入牙粉的裝置及藥品的總質量

實驗結論：______

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量分數，還應測定的數據有：______

小明認為該實驗前不需要測定裝置的氣密性，請你說明其原因______。

（實驗三）取一定量的牙粉做如圖1實驗，實驗的實驗記錄如下表中數據在相同溫度、相同壓強條件下測定：

時間	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
注射器讀數

根據以上實驗過程和數據綜合分析，最終生成的體積是______mL，理由是______。

若在該條件下的密度為，根據數據求該牙粉中鈣元素的質量______克

（實驗四）利用數據傳感技術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的速率。某同學傾斜錐形瓶，使試管內的稀鹽酸流入瓶中與碳酸鈣發生反應，測得瓶內氣壓隨時間的變化如圖2所示。

下列有關說法正確的是______填字母序號。

A.對比分析a、b點可知，曲線①表示塊狀碳酸鈣與稀鹽酸反應

B.對比分析c、d點可知，相同的氣壓時，碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應速率更快

C.碳酸鈣粉末產生的質量多

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 稱量反應前裝置及所用牙粉和稀鹽酸的總質量 此實驗不需直接收集測定二氧化碳的質量，實驗裝置是否漏氣不影響測定結果，所以該實驗前不需要測定裝置的氣密性 80 注射器的起始讀數是10mL，最終讀數為90mL，增加了80mL B

【解析】

[實驗一]氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：；

碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以得出的實驗結論是：“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；

【實驗二】

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

步驟③的作用是：證明步驟②加入的鹽酸是足量的；

【反思】

測得的數據計算結果會產生較大的誤差，誤差是偏小，原因是：裝置中生成的二氧化碳不能全部排出；

小明認為該實驗前不需要測定裝置的氣密性，因為此實驗不需直接收集測定二氧化碳的質量，實驗裝置是否漏氣不影響測定結果，所以該實驗前不需要測定裝置的氣密性；

【實驗三】

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到原壓強，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；

生成二氧化碳的質量為：

設參加反應的碳酸鈣的質量為x

所以該牙粉中鈣元素的質量為：；

【實驗四】

對比分析a、b點可知，曲線①單位時間內氣壓大，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快，曲線①表示粉末狀碳酸鈣與稀鹽酸反應；

B.對比分析c、d點可知，相同的氣壓時，a所需的時間短，說明單位時間內產生的氣體多，反應速率快，碳酸鈣粉末與稀鹽酸接觸面積大，反應速率更快；

C.最終曲線①、②的氣壓相等，說明最終產生的質量相等。

故選：B。