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（氨基酸）以及水等其他物質。以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等醫用價值。央視《每周質量報告》曾揭露現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）。某研究性學習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

序號	實驗內容	實驗現象	實驗結論
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	無藍色出現	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	__	樣品中含蛋白粉 （氨基酸）

（1）小名認為根據實驗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（寫出實驗方法與現象）：        ；

（2）根據上述實驗，可以判斷該珍珠粉為    （填“真”或“假”）。

探究二：該珍珠粉中碳酸鈣含量的測定

【方法1】小王用右圖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，  （填操作和現象），則氣密性良好。

（2）在錐形瓶內裝入0.4g上述珍珠粉樣品，注射器內吸入12mL的稀鹽酸，再次連接裝置。

（3）用力向錐形瓶內注入所有稀鹽酸，并晃動錐形瓶。當沒有氣泡產生后，記錄注射器刻度為92mL。

（4）數據處理：該實驗過程中產生CO₂的體積為    mL，再根據CO₂的密度（約2g/L）計算出其質量，計算出碳酸鈣的質量，從而計算該珍珠粉中碳酸鈣的含量。

【方法2】同組的小明同學另外設計了一套裝置，如右圖2。實驗方案如下：

（1）檢查裝置氣密性；

（2）在右圖Y形裝置左管內裝入1.1g上述珍珠粉樣品，右管內倒入一定量的稀鹽酸，針筒（規格為250mL）活塞推到底部，再次連接裝置。

（3）設法使左右兩管內的藥品混合，反應結束后讀取針筒讀數為220mL。

（4）數據處理：請計算該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數。（寫出計算過程，最終結果保留小數點后1位。4分）

           

【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？

        。

（2）【方法2】中第（3）步如何實現兩種藥品的混合？    。

（3）小明設計的裝置與小王比，有何優點？    （寫出1點即可）。

 

Answer 1

【答案】

探究一：③碘水或碘酒    ④產生黃色固體

（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）80mL

【方法2】（4）生成二氧化碳的質量為0.44g（1分）

參加反應的碳酸鈣質量為1g（2分）

碳酸鈣的質量分數為90.9%（1分）

【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沖塞現象或方法1加入鹽酸時可能會了出現沖塞現象。（其他合理答案均可得分）

【解析】

試題分析：探究一：③根據實驗現象“無藍色出現”，實驗結論“樣品中不含有淀粉”，再結合淀粉的特性（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生硝化反應而變黃色，故根據實驗結論“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）根據題意，該實驗過程中產生CO₂的體積=92ml-12ml=80ml。

【方法2】（4）根據注射器讀數為220mL，則生成的二氧化碳的質量=0.22L×2g/L=0.44g。

設珍珠粉中碳酸鈣的質量為x

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑

100                 44

x                   0.44g

100：x =44：0.44g

解得，x=1g

則該珍珠粉中碳酸鈣的質量分數×100%≈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與珍珠粉充分接觸即可。

（3）小明設計的裝置與小王比，不需要考慮加入的鹽酸對測量氣體體積的影響或酸與珍珠粉混合時不會出現沖塞現象或方法1加入鹽酸時可能會了出現沖塞現象。

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量

點評：對于驗證型實驗探究，要熟記物質的性質或變化規律，根據給出的實驗設計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現象，來驗證該物質的性質或變化規律等。在研究物質組成時，通過定性的探究實驗不能確定某組成成分時，可通過定量研究加以判斷；定量研究時，質量守恒思想是進行推斷的根本依據。