Question

（14分）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。
Ⅰ.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。
(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__________________________________________________________。
Ⅱ.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：
(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，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

(1)Al(OH)₃＋OH^－===AlO₂^－＋2H₂O或Al(OH)₃＋OH^－===[Al(OH)₄]^－
(2)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
(3)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＋CO₂===BaCO₃↓＋H₂O     (5)c、d       (6)25%
(7)B中的水蒸氣、HCl氣體等進入裝置C中(或其他合理答案)

試題分析：（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）向（1）中濾液中通過量的CO₂氣體有Al(OH)₃白色沉淀生成，加入過量鹽酸沉淀又溶解。
（3）通入空氣還可以把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收。
（4）C中的反應方程式為Ba(OH)₂＋CO₂===BaCO₃↓＋H₂O
（5）在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體可以提高測定的準確度，a不選；B裝置中有酸堿指示劑，說明反應中鹽酸的加入量是有限的，為保證準確，滴加過程要慢，b不選；B中裝有溶液，因此氣體通入前沒有必要干燥，c選；在B—C之間連接盛有飽和NaHCO₃溶液的洗氣瓶會造成Ba(OH)₂溶液還可能吸收由揮發出的氯化氫與NaHCO₃反應生成的CO₂氣體，干擾試驗，d選。
（6）根據碳元素守恒得：BaCO₃—CO₂—CaCO₃，m(CaCO₃)=,CaCO₃的質量分數為。
（7）B中的水蒸氣、氯化氫等氣體進入裝置C中，質量差要大于實際產生CO₂氣體的質量。
點評：本題綜合性強，突出對學生分析實驗、理解實驗、數據處理等能力的考察。