问题描述:
阅读下列材料,完成下列探究:珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质(氨基酸)以及水等其他物质.以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值.央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉(用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物,用双氧水去除表面的黑色素等,然后磨成粉即可).某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究.
探究一:该珍珠粉的主要成分(温馨提示:氨基酸遇到浓硝酸并加热会呈现黄色或黑色? )
序号 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
① | 取少量样品于烧杯中,滴加稀盐酸 | 有大量气泡生成 | ?????本格不填 |
② | 用铂丝蘸取①中溶液,在酒精灯上灼烧 | 火焰为砖红色 | 溶液中含有钙离子 |
③ | 另取少量样品于烧杯中,加水充分溶解,滴加______ | 无蓝色出现 | 样品中不含有淀粉 |
④ | 另取少量样品于烧杯中,加水溶解,静置、过滤,在滤液中加入适量浓硝酸,加热至沸 | ______ | 样品中含蛋白粉 (氨基酸) |
(2)根据上述实验,可以判断该珍珠粉为______(填“真”或“假”).
探究二:该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用如图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量.实验方案如下:
(1)检查装置气密性:按图连接装好置后,将注射器活塞(不考虑活塞的摩擦和自重,下同)从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处,______(填操作和现象),则气密性良好.
(2)在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品,注射器内吸入12mL的稀盐酸,再次连接装置.
(3)用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸,并晃动锥形瓶.当没有气泡产生后,记录注射器刻度为92mL.
(4)数据处理:该实验过程中产生CO2的体积为______mL,再根据CO2的密度(约2g/L)计算出其质量,计算出碳酸钙的质量,从而计算该珍珠粉中碳酸钙的含量.
【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置,如图2.实验方案如下:
(1)检查装置气密性;
(2)在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品,右管内倒入一定量的稀盐酸,针筒(规格为250mL)活塞推到底部,再次连接装置.
(3)设法使左右两管内的药品混合,反应结束后读取针筒读数为220mL.
(4)数据处理:请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数.(写出计算过程,最终结果保留小数点后1位.根据注射器读数为220mL,则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
100 |
x |
44 |
0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g |
1.1g |
答:珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%根据注射器读数为220mL,则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
10044
x 0.44g
100 |
x |
44 |
0.44g |
x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g |
1.1g |
答:珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%
【实验反思】
(1)考虑针筒的因素,上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗?为什么?
______.
(2)【方法2】中第(3)步如何实现两种药品的混合?______.
(3)小明设计的装置与小王比,有何优点?______(写出1点即可).
最佳答案:
探究一:③根据实验现象“无蓝色出现”,实验结论“样品中不含有淀粉”,再结合淀粉的特性(碘遇淀粉变蓝),可知向溶液中滴加的是碘水或碘酒;
④由于氨基酸遇浓硝酸会发生硝化反应而变黄色,故根据实验结论“样品中含蛋白粉(氨基酸)”,可知向滤液中加入适量浓硝酸,加热至沸时,溶液中有黄色固体生成;
(1)因为有气泡产生不一定是二氧化碳,故不能确定碳酸盐,所以要将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中,若石灰水变浑浊,则可证明含有碳酸钙;
(2)根据上面的分析可知,由于样品中含蛋白粉(氨基酸),故知该珍珠粉为真珍珠粉;
探究二:【方法1】(1)若装置气密性良好,则当将注射器活塞拉上再松开的时候,在大气压的作用下,活塞会重新回到原来的位置;
(4)根据题意,该实验过程中产生CO2的体积=92mL-12mL=80mL;
【方法2】(4)根据注射器读数为220mL,则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100???????????????? 44
x?????????????????? 0.44g
100 |
x |
44 |
0.44g |
?? x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g |
1.1g |
答:珍珠粉中碳酸钙的质量分数是90.9%;
【实验反思】
(1)如果珍珠粉用量太大,生成的气体的量会超过针筒的容量限制,则无法测量生成二氧化碳的体积;
(2)将Y形装置向左倾斜,直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触即可;
(3)通过(1)(2)可知:小明设计的装置与小王比,不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响,酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象,方法1加入盐酸时若量较多可能出现冲塞现象;
故答案为:
探究一:③碘水或碘酒;????④产生黄色固体;
(1)将①生成的气体通入盛有澄清石灰水的试管中,变浑浊则证明是含有碳酸钙;
(2)真;
探究二:【方法1】(1)松开注射器活塞,活塞重新回到1刻度处;???(4)80;
【方法2】(4)根据注射器读数为220mL,则生成的二氧化碳的质量=0.22L×2g/L=0.44g
设珍珠粉中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100???????????????? 44
x?????????????????? 0.44g
100 |
x |
44 |
0.44g |
?? x=1g
则该珍珠粉中碳酸钙的质量分数
1g |
1.1g |
【实验反思】
(1)如果珍珠粉用量太大,生成的气体超过针筒的容量限制,无法测量生成二氧化碳的体积;
(2)将Y形装置向左倾斜,直至使稀盐酸流入左边管内与珍珠粉充分接触;
(3)不需要考虑加入的盐酸对测量气体体积的影响(或酸与珍珠粉混合时不会出现冲塞现象或方法1加入盐酸时可能会了出现冲塞现象).
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