Question

【題目】牙膏摩擦劑一般含有CaCO3、SiO2、Al（OH）3中的兩種或三種，化學興趣小組的同學取適量某品牌牙膏加水充分攪拌、靜置、過濾、洗滌、干燥，得到該牙膏中的摩擦劑，對其成分進行探究。

（提出猜想）猜想1：CaCO3和SiO2；猜想2：______；

猜想3：______；猜想4：CaCO3、SiO2、Al（OH）3

（查閱資料）（1）SiO2不溶于水，不與鹽酸反應，能與堿反應。

（2）Al（OH）3不僅能與稀鹽酸反應，還能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和水。

（3）相關物質的溶解性表：

物質	CaCO3	Ca（OH）2	CaCl2	Al（OH）3	NaAlO2	AlCl3
溶解性	不溶	微溶	溶	不溶	溶	溶

（實驗驗證）下列實驗僅供選擇的試劑：稀鹽酸，氫氧化鈉溶液。

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
①組裝下圖裝置進行實驗，取少量摩擦劑于錐形瓶中，加入足量的 ______ 。	固體部分溶解，有氣泡 產生，澄清石灰水出現白色渾濁	則摩擦劑中一定含有______ ， 試管中發生反應的化學方程式為： ______ 。
②取步驟①所得的濾液，逐漸滴入足量的 ______ ，充分反應	先有較多沉淀生成，后又逐漸減少，但不完全消失	則摩擦劑中還含有 ______ ， 沉淀減少的反應的化學方程式為： ______ 。

（實驗結論）經過實驗驗證，猜想______成立。

（實驗反思）步驟②中沉淀不完全消失的原因是______。

Answer 1

【答案】CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3 SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3 稀鹽酸 CaCO3、SiO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氫氧化鈉溶液 Al（OH）3 Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O 4 NaOH與濾液中的CaCl2混合反應生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固體析出

【解析】

[提出猜想]牙膏摩擦劑的主要成分有CaCO3、Al（OH）3、SiO2，根據由上邊物質中的兩種或三種組成，因此可提出如下猜想：

猜想1：CaCO3和SiO2；

猜想2：CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3；

猜想3：SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3；

猜想4：CaCO3、SiO2、Al（OH）3；

故答案為：CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3；SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3；

[設計實驗]①氫氧化鋁能與稀鹽酸反應生成氯化鋁和水，二氧化硅不溶于稀鹽酸，碳酸鈣能與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳。組裝下圖裝置進行實驗，取少量摩擦劑于錐形瓶中，加入足量的稀鹽酸，觀察到固體部分溶解，有氣泡產生，澄清石灰水出現白色渾濁，說明摩擦劑中一定含有碳酸鈣，這是因為碳酸鈣能與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和水；

②氯化鋁能與氫氧化鈉反應生成氫氧化鋁白色沉淀和氯化鈉，氫氧化鋁又能與氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和水，所以取步驟①所得的濾液，逐漸滴入足量的氫氧化鈉溶液，充分反應若觀察到先有較多沉淀生成，后又逐漸減少，但不完全消失，說明摩擦劑中還含有氫氧化鈉，故答案為：

實驗步驟	預期實驗現象	預期實驗結論
稀鹽酸		CaCO3、SiO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
氫氧化鈉溶液		Al（OH）3 Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O

[實驗結論]由以上實驗探究及其現象可知，該摩擦劑中含有CaCO3、SiO2、Al（OH）3，說明猜想4成立；故答案為：4；

[實驗反思]因為NaOH與濾液中的CaCl2混合反應生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固體析出，所以步驟②中沉淀不能完全消失；故答案為：NaOH與濾液中的CaCl2混合反應生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固體析出。