Question

9．如圖1為“хх”鈣片商品標(biāo)簽圖，請(qǐng)根據(jù)標(biāo)簽的有關(guān)信息完成下列各題．

該鈣片主要成分碳酸鈣，碳酸鈣的相對(duì)分子質(zhì)量為 ①100．
某�；瘜W(xué)興趣小組為了確認(rèn)標(biāo)簽中碳酸鈣的含量是否真實(shí)，決定通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：測定該鈣片主要成分碳酸鈣的含量．
實(shí)驗(yàn)原理：取一定質(zhì)量的鈣片與足量的稀鹽酸反應(yīng)，測量生成的CO₂的質(zhì)量（已知該狀態(tài)下CO₂的密度），然后計(jì)算其中碳元素的質(zhì)量，利用反應(yīng)前后碳元素的質(zhì)量不變，再計(jì)算出碳酸鈣的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)方案：興趣小組的同學(xué)們經(jīng)過思考提出了以下幾種實(shí)驗(yàn)方案，請(qǐng)你參與他們對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的討論、取舍．
方案一：甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的裝置，通過反應(yīng)后右側(cè)注射器（注射器最大量程為20mL）內(nèi)收集到氣體的量來進(jìn)行計(jì)算．
（1）同學(xué)們觀看了他的設(shè)計(jì)后，都認(rèn)為該方案中樣品的取用的量需要一定的控制，這是因?yàn)闃悠愤^多水，產(chǎn)生的氣體過多會(huì)導(dǎo)致注射器活塞被頂出；取樣過少時(shí)，產(chǎn)生氣體太少會(huì)導(dǎo)致誤差過大．
（2）同學(xué)們討論后，一致認(rèn)為注射器的摩擦?xí)�影響生成的CO₂的完全收集．
方案二：乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖3所示的裝置，與甲同學(xué)的相比，僅僅在收集方法上不同．
（1）同學(xué)們觀看了他的設(shè)計(jì)后，都認(rèn)為所測得CO₂氣體的體積將會(huì)①偏小（填偏大或偏�。�，你認(rèn)為他們的理由是②會(huì)有部分二氧化碳溶解在水中，你的改進(jìn)方案是③在水面上滴一層植物油；廣口瓶內(nèi)原有的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果④沒有（填“有”或“沒有”）影響．
（2）同學(xué)們討論后，一致認(rèn)為把裝置改進(jìn)后測得生成的CO₂氣體體積會(huì)偏大，你認(rèn)為他們的最主要理由是滴入的鹽酸有一定的體積，導(dǎo)致測定的氣體體積偏大．
方案三：丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖4所示的裝置．同學(xué)們觀看后一致認(rèn)可他的設(shè)計(jì)，并按照他的思路設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①連接裝置并檢查裝置氣密性；
②加入10片鈣片和水；
③記錄C中液面刻度（C為帶有刻度的玻璃管）；
④由A向B中滴加稀鹽酸至過量；
⑤待B中不再有氣體產(chǎn)生并恢復(fù)至室溫后，記錄C中液面刻度，計(jì)算得到氣體的體積為V mL（經(jīng)查，該氣體密度為ρg/L）；
⑥計(jì)算氣體的質(zhì)量．
實(shí)驗(yàn)反思：
（1）丙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前將鈣片全磨成粉末狀，你認(rèn)為他的目的是：使樣品中的碳酸鈣完全反應(yīng)，同時(shí)能夠加快反應(yīng)速率；
（2）檢查該裝置的氣密性時(shí)，如圖準(zhǔn)備好裝置，在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管，液面靜止后，C、D液面存在高度差，則氣密性良好；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)（鈣片都是10片），所得CO₂氣體的平均質(zhì)量是6.82g，請(qǐng)你最后計(jì)算確認(rèn)標(biāo)簽中碳酸鈣的含量是真實(shí)（填“真實(shí)”或“不真實(shí)”）的．（最后一空不需要寫計(jì)算過程）

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣的化學(xué)式可以計(jì)算碳酸鈣的相對(duì)分子質(zhì)量；
生成二氧化碳的質(zhì)量決定于藥品的質(zhì)量；
二氧化碳能夠溶于水，不溶于植物油；
反應(yīng)物接觸越充分，反應(yīng)速率越快；
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
通過提供的數(shù)據(jù)減小計(jì)算，可以判斷標(biāo)簽中碳酸鈣的含量是否屬實(shí)．

解答 解：碳酸鈣的化學(xué)式是CaCO₃，相對(duì)分子質(zhì)量為：40+12+（16×3）=100；
方案一：
（1）因?yàn)闃悠愤^多水，產(chǎn)生的氣體過多會(huì)導(dǎo)致注射器活塞被頂出；取樣過少時(shí)，產(chǎn)生氣體太少會(huì)導(dǎo)致誤差過大，因此樣品的取用的量需要一定的控制；
方案二：
（1）因?yàn)槎�氧化碳能夠溶于水，因此�?huì)有部分二氧化碳溶解在水中，導(dǎo)致所測得CO₂氣體的體積偏��；
改進(jìn)方案是：在水面上滴一層植物油；
因?yàn)橛卸嗌袤w積的二氧化碳進(jìn)入盛有水和植物油的試劑瓶中時(shí)，就會(huì)有多少體積的水排出試劑瓶進(jìn)入量筒中，因此植物油上方原有的空氣對(duì)測量結(jié)果無明顯影響；
（2）滴入的鹽酸有一定的體積，導(dǎo)致測定的氣體體積偏大；
實(shí)驗(yàn)反思：
（1）丙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)前將鈣片全磨成粉末狀，目的是使樣品中的碳酸鈣完全反應(yīng)，同時(shí)能夠加快反應(yīng)速率；
（2）檢查該裝置的氣密性時(shí)，如圖準(zhǔn)備好裝置，在C、D兩管中裝好水且液面相平，提高D管，液面靜止后，C、D液面存在高度差，則氣密性良好；
（3）設(shè)1片鈣片中碳酸鈣的質(zhì)量為x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100                  44
  x                 0.682g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.682g}$，
x=1.55g，
標(biāo)簽中碳酸鈣的含量是真實(shí)的．
故填：100；樣品過多水，產(chǎn)生的氣體過多會(huì)導(dǎo)致注射器活塞被頂出；取樣過少時(shí)，產(chǎn)生氣體太少會(huì)導(dǎo)致誤差過大；偏小；會(huì)有部分二氧化碳溶解在水中；在水面上滴一層植物油；沒有；滴入的鹽酸有一定的體積，導(dǎo)致測定的氣體體積偏大；使樣品中的碳酸鈣完全反應(yīng)，同時(shí)能夠加快反應(yīng)速率；液面靜止后，C、D液面存在高度差；真實(shí)．

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)．