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，觀察到的現象是__________________，通入過量二氧化碳的離子方程式是_________________。

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：

（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中反應生成沉淀的離子方程式是________。

（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8.0g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（也可寫為Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-） 通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產生、沉淀溶解 AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ 把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收 Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O cd 25% B中的水蒸氣、HC1氣體等進人裝置C中會導致測量結果偏高

【解析】

Ⅰ．（1）Al（OH）3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O，離子方程式為Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O（也可寫為Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-），

故答案為：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O（也可寫為Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-）；

（2）NaAlO2溶液呈堿性，通入過量CO2時沉淀Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3是兩性氫氧化物，能溶于強酸溶液，所以產生的沉淀溶于稀鹽酸中，所以看到的現象是：通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產生、沉淀溶解，離子方程式為AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓，

故答案為：通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產生、沉淀溶解；AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓；

Ⅱ．空氣中含有CO2，所以A裝置能吸收空氣中CO2，通入空氣的目的是將B中產生的CO2全部排入C中，使CO2完全被Ba（OH）2吸收，D裝置能吸收水蒸氣、二氧化碳，防止C中右邊導管進入空氣；

（3）實驗過程中需持續緩緩通入空氣，能把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收，否則使測定結果偏小，

故答案為：把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收；

（4）Ba（OH）2和CO2反應BaCO3沉淀和水，化學方程式為Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O，故答案為：Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O；

（5）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Ba(OH)2，可以吸收CO2中的HCl，不影響CO2，不能提高測定準確度，故d符合；

故選：cd；

（6）根據C原子守恒得n（CaCO3）=n（BaCO3），所以m（CaCO3）=×100g/mol

=2g，其質量分數=×100%=25%，

故答案為：25%。

（7）直接測量C裝置實驗前后的質量，可求出生成的氣體的質量，但因從B中出來的還有水蒸氣、HCl氣體等，會導致測量結果偏高。

答案為：B中的水蒸氣、HC1氣體等進人裝置C中會導致測量結果偏高。