Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中的摩擦劑成分及其含量進(jìn)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(shí)無氣體產(chǎn)生。

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)，取適量牙膏樣品，加水充足攪拌、過濾。

(1)往濾渣中加入過量溶液，過濾。氫氧化鋁與溶液反應(yīng)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(xiàn)象是__________

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定。利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成的沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：

(3)實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸�了可攪�?/span>B、C中的反應(yīng)物外，還有：_____。

(4)C中反應(yīng)生成沉淀的離子方程式是_______________。

(5)下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填標(biāo)號(hào))。

a.在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的氣體

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(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得平均質(zhì)量為。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________________。

(7)有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是____________________。

Answer 1

【答案】 通入CO2氣體先沒有現(xiàn)象后有白色沉淀生成，加入鹽酸后先有氣體產(chǎn)生，后有沉淀溶解； 在實(shí)驗(yàn)開始前先通空氣，可排出裝置內(nèi)原空氣中的CO2，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把B生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收，減小誤差 cd 20.00% B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高

【解析】

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)主要圍繞反應(yīng)物的用量、固體或溶液中所含物質(zhì)的性質(zhì)回答；

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定，實(shí)驗(yàn)原理是樣品中的碳酸鈣在過量HCl作用下轉(zhuǎn)變成二氧化碳，二氧化碳再被過量氫氧化鋇充分吸收得到碳酸鋇沉淀，測(cè)定純凈而干燥的碳酸鋇質(zhì)量就可以計(jì)算出樣品中碳酸鈣的定量，據(jù)此回答；

Ⅰ.(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：；

答案為：；

(2)濾液中含氫氧化鈉和偏鋁酸鈉，先通入過量二氧化碳，氫氧化鈉先與CO2發(fā)生反應(yīng)，無明顯現(xiàn)象，后 出現(xiàn)沉淀，再加入過量稀鹽酸， 溶液中的碳酸氫根離子先與氫離子反應(yīng)，放出氣體，后發(fā)生反應(yīng)，沉淀溶解；

答案為：先沒有現(xiàn)象，而后有白色沉淀生成，加HCl先產(chǎn)生氣泡，后沉淀全部溶解；

(3)未反應(yīng)前裝置內(nèi)有空氣，其中的二氧化碳會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏大，反應(yīng)后裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小；

答案為：在實(shí)驗(yàn)開始前先通空氣，可排出裝置內(nèi)原空氣中的CO2，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后把B生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收，減小誤差；

(4)：二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，離子方程式為： ；

答案為：；

(5) a. 在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故a錯(cuò)誤；

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(cè)定準(zhǔn)確度，故b錯(cuò)誤；

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(cè)定準(zhǔn)確度，故c正確；

d. 在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，CO2中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO2的總量，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故d正確；

答案為：cd；

(6) BaCO3質(zhì)量為3.94g，則n(BaCO3)==0.02mol，則n(CaCO3)=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2.00g，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：；

答案為：20.00%；

(7) 碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，是因?yàn)殡s質(zhì)氣體進(jìn)入裝置C，使測(cè)得的二氧化碳的質(zhì)量偏大，雜質(zhì)氣體來自B中的水蒸氣、氯化氫氣體；

答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。