Question

【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中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；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產生．
（1）摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗．
取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、過濾．
往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾，濾液中通入過量二氧化碳，請寫出通入過量二氧化碳反應的離子方程式是 ．
（2）牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定．
利用如圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定C中生成的BaCO3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：
（i）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
（ii）C中反應生成BaCO3的化學方程式是
（iii）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
（iv）實驗中準確稱取8.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO3平均質量為3.94g．則樣品中碳酸鈣的質量分數為
（v）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，就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】
（1）AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣；OH﹣+CO2=HCO3﹣
（2）把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收；CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；cd；25%；B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中
【解析】解：（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水，反應離子方程式為Al（OH）3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O．
往所得濾液中先通入過量二氧化碳，發生反應AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， OH﹣+CO2=HCO3﹣ ． 所以答案是：AlO2﹣+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3﹣ ， OH﹣+CO2=HCO3﹣ ． （2）（i）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導致測定的碳酸鋇的質量偏小，持續緩緩通入空氣的作用為：把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收．所以答案是：把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收．（ii）二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水，反應方程式為CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O．
所以答案是：CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O．（iii）a、在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體，防止影響碳酸鋇質量的測定，可以提高測定準確度，故a不符合；
b、滴加鹽酸過快CO2 ， CO2來不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測定準確度，故b不符合；
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO2 ， 不能提高提高測定準確度，故c符合；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以吸收CO2中的HCl，生成二氧化碳，使二氧化碳增加，影響CO2 ， 不能提高測定準確度，故d符合．
故選：cd．（iv）BaCO3質量為3.94g，則n（BaCO3）= =0.02mol，則n（CaCO3）=0.02mol，質量為0.02mol×100g/mol=2g，所以樣品中碳酸鈣的質量分數為 ×100%=25%．
所以答案是：25%．（v）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中，導致測定二氧化碳的質量偏大，測定的碳酸鈣的質量偏大，碳酸鈣的質量分數偏高．
所以答案是：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．