Question

实验小组以鸡蛋壳（主要成分CaCO₃，在水中能溶解出微量的Ca²⁺，其他成分对实验影响忽略不计）为牙齿的替代物，模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。

（查阅资料）

①含氟牙膏保护牙齿的原因：含氟牙膏中的NaF能与牙齿表面溶解的微量Ca²⁺反应，生成更难溶于酸的物质CaF₂。

②常温下，酚酞溶液遇pH＜8.2的碱性溶液不变色。

（进行实验）

实验一：如图甲连接仪器，进行实验。

项目	实验组	对照组
锥形瓶中的物质	0.5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳	0.5g未用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳
注射器中的物质	20mL3.5%的盐酸	m
试管中的物质	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液	滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液
试管中溶液褪色时间(s)	t1	t2

甲	乙	丙

实验二：如图乙连接仪器，锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。进行实验，测量压强随时间的变化如图丙所示。

（解释与结论）

（1）装入药品前，检查图甲装置a的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管，_______________，说明装置气密性良好。

（2）实验一中：①鸡蛋壳中主要成分与盐酸反应的化学方程式为__________________________。②m处应填写的是_______________。

（3）实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用，其理由是______________________________。由此推断出实验一中，t₁ ______t₂（填“>”、“<”或“=”）。

（反思与评价）

（4）作为牙膏常用的磨擦剂有：①CaCO₃ ②SiO₂（二氧化硅）③Al(OH)₃ 根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理，不能用于制作含氟牙膏磨擦剂的是______（填序号）。

Answer

拉动注射器的活塞至一段距离，松开，注射器活塞回到原位 20mL3.5%的盐酸 实验组产生气体的速率比对照组慢 ＞ ①

【解析】

解释与结论：

（1）检查图甲装置a的气密性：用止水夹夹住右侧橡皮管，拉动注射器的活塞至一段距离，松开，注射器活塞回到原位，因为拉动注射器的活塞至一段距离，装置内压强变小，松开，在外界大气压的作用下，注射器活塞逐渐恢复至原位；

（2）鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；

本实验是用控制变量法，以鸡蛋壳为牙齿的替代物，模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理，故变量为鸡蛋壳是否用含氟牙膏处理，其它因素相同，故m处应填写的是：20mL3.5%的盐酸；

（3）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，有气体生成，装置内压强增大，由图可知，反应一段时间后，对照组比实验中压强大，说明对照组产生气体的速率比实验组快，对照组比实验组反应剧烈，故填：实验组产生气体的速率比对照组慢；

反应生成的二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，对照组生成二氧化碳的速率快，故对照组生成的二氧化碳与氢氧化钠反应的速率快，故使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色时间短，故由此推断出实验一中，t1＞t2；

反思与评价：

（4）含氟牙膏中的NaF能与牙齿表面溶解的微量Ca2+反应，生成更难溶于酸的物质CaF2，若含氟牙膏中含有碳酸钙，碳酸钙会与NaF反应生成CaF2，将碳酸钙反应掉，故碳酸钙不适合用于制作含氟牙膏磨擦剂，故填：①。