Question

一中“大豪阳”项目学习小组进行了如下探究。

[查阅资料]

①溶液中离子浓度越大，导电性越强，电导率越大。氯化钙溶于水后形成自由移动的CI^-和Ca²⁺。

②鸡蛋壳主要成分是CaCO₃，其他成分对实验影响忽略不计。

③鸡蛋壳与牙齿和含氟牙膏反应的化学原理相似。

[实验一]鸡蛋沉浮。

将一个新鲜的鸡蛋放在盛有足量稀盐酸的烧杯中，可观察到鸡蛋一边冒气泡一边沉到杯底，一会儿又慢慢上浮，到接近液面时又下沉。

（1）检验上述反应产生的气泡成分的方法为__________________（用化学方程式表示）。

[实验二]鸡蛋壳溶解。

在烧杯中加入稀盐酸，插入电导率传感器，加入蛋壳粉，搅拌，测得电导率随时间的变化如图。

（2）搅拌的目的是________________。

（3）图1中，a-b段电导率变化的原因_______________。

[实验三]鸡蛋壳代替牙齿探究含氟牙膏能否预防龋齿。

查资料知，含氟牙膏（含氟成分为NaF）与蛋壳反应在表面生成氟化钙保护层。反应的化学方程式为：

（4）先检查图2装置气密性，方法是________________，再称取0.50g “牙膏处理过的蛋壳（用牙膏液浸泡、洗涤、晾干）”于锥形瓶中，用注射器抽取20mL3.5%的盐酸（模拟形成龋齿的酸境），连接好装置，接下来的操作是_______________，测得压强随时间的变化如图3所示。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验。

（5）图3中x-y段压强增大的主要原因_________________。用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验的作用是___________________。

（6）根据实验三的数据分析，含氟牙膏___ （填“ 能”或“不能”）预防龋齿，理由__________________________。

Answer

Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 增大接触面积，加快反应速率 蛋壳中部分碳酸钙逐渐溶解，溶液中离子浓度增大，电导率增强 打开开关，拉动（或“推动”也可）注射器活塞，松开后，活塞回到原位，说明气密性良好 打开开关，将盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关 碳酸盐与盐酸反应产生了二氧化碳气体，使瓶内压强增大 对比 能 相同条件下，使用含氟牙膏处理后的鸡蛋壳，反应能产生的气体更少，压强更小，消耗的鸡蛋壳更少

【解析】

（1）二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）搅拌是为了增大接触面积，加快反应速率；
（3）图1中，a-b段电导率变化的原因：蛋壳中部分碳酸钙逐渐溶解，溶液中离子浓度增大，电导率增强；
（4）检验装置气密性利用装置内外的压强差检验，所以检查图2装置气密性，方法：打开开关，拉动注射器活塞，松开后，活塞回到原位，说明气密性良好，连接好装置，接下来的操作是：打开开关，将盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关，测得压强随时间的变化如图3所 示；
（5）碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳，所以对比图3中x-y段压强增大的主要原因：碳酸盐与盐酸反应产生了二氧化碳气体，使瓶内压强增大；用“未用牙膏处理的蛋壳”重复上述实验的作用是对比；
（6）根据图3的数据分析，含氟牙膏能预防龋齿，这是因为单位时间内用牙膏处理过的蛋壳产生二氧化碳较少。
故答案为：（1）Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；
（2）增大接触面积，加快溶解速率；
（3）蛋壳中部分碳酸钙逐渐溶解，溶液中离子浓度增大，电导率增强；
（4）打开开关，拉动（或“推动”也可）注射器活塞，松开后，活塞回到原位，说明气密性良好；打开开关，将盐酸快速压入锥形瓶，关闭开关；
（5）碳酸盐与盐酸反应产生了二氧化碳气体，使瓶内压强增大；对比；
（6）能；相同条件下，使用含氟牙膏处理后的鸡蛋壳，反应能产生的气体更少，压强更小，消耗的鸡蛋壳更少。