Question

【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進行以下探究：查得資料：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體產生。

Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗

取適量牙膏樣品，加水充足攪拌、過濾。

（1）往濾渣中加入過量 NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是_______。

（2）往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察的現象是______。

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定

利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定C中生成的BaCO沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數。

依據實驗過程回答下列問題：

（3）實驗過程中需持續緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有：________

（4）C中反應生成BaCO3的化學方程式是__________________。

（5）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是_________（填標號）。

a.在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體

b.滴加鹽酸不宜過快

c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

d.在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

(6)實驗中準確稱取8.00 g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO3平均質量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質量分數為__________。

（7）有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是______.

Answer 1

【答案】Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 通入CO2氣體有白色沉淀生成，加入鹽酸后有氣體生成，沉淀溶解 把生成的CO2氣體全部排入C中，使之全部被Ba(OH)2溶液吸收 CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O cd 25% B中的水蒸氣、氯化氫等裝置排入C中

【解析】

（1） 氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O；

（2）（1）所得濾液中含NaOH、NaAlO2，往（1）所得濾液中，通入過量二氧化碳，首先發生反應：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O，然后發生：CO2+2H2O +NaAlO2= Al(OH)3↓+ NaHCO3，Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；再加入過量稀鹽酸，會發生反應：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O ；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑。所以會觀察到的現象：通入CO2氣體有白色沉淀生成，加入鹽酸后有氣體生成，沉淀溶解；

（3）實驗過程中需持續緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有就是把生成的CO2氣體全部排入C中，使之全部被Ba(OH)2溶液吸收；

（4）C中反應生成BaCO3的化學方程式是CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O；

（5）a．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體；可以減少裝置的空氣中的CO2氣體產生的影響，減小實驗誤差，不選a；

b．滴加鹽酸不過快就可以式產生的氣體被充分的吸收，提高所以的準確性；不選b；

c．在A—B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，只能吸收水分，而在后邊的裝置中的氣體吸收就是在溶液中進行的，所以不會影響測定準確度，選c；

d．在B—C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以使裝置B揮發出的HCl被吸收而產生CO2氣體，使CO2氣體增多，因此使測定準確度降低，選d。

（6）根據C元素守恒可得關系式：CaCO3～CO2～BaCO3。n(BaCO3)=3.94g÷197g/mol=0.02mol,則n(CaCO3)=0.02mol，所以m(CaCO3)=0.02mol×100g/mol=2g。則樣品中碳酸鈣的質量分數為（2÷8）×100%=25%；

（7）有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量，只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫等裝置排入C中，所以質量分數會偏大。