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。觀察的現象是__________。

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BaCO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10.00 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__________。

Answer 1

【答案】Al(OH)3＋OH－=AlO2－＋2H2O或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 把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 Ba2++2OH-＋CO2=BaCO3↓＋H2O c、d 20%

【解析】

Ⅰ．（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水；
（2）往（1）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-，再加入過量稀鹽酸，Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O、HCO3-+H+=CO2↑+H2O；
Ⅱ．（3）實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質量測定二氧化碳的質量，進而計算牙膏中碳酸鈣的質量分數，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；
（4）C中為Ba(OH)2和CO2反應生成碳酸鋇沉淀；

（5）a.在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體，防止空氣中二氧化碳進入C被氫氧化鋇吸收；
b.滴加鹽酸過快，則生成二氧化碳過快，C中二氧化碳不能全部被吸收；
c.BC中均為水溶液，不需要干燥；
d.揮發的HCl進入盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，會生成二氧化碳；

（6）根據碳原子守恒計算。

Ⅰ．（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；

（2））往（1）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-，再加入過量稀鹽酸，Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，HCO3-+H+=CO2↑+H2O，反應現象是通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產生，沉淀溶解；

Ⅱ．（3）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；

（4）C中的反應的離子方程式為Ba2++2OH-＋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；滴加鹽酸過快，則生成二氧化碳過快，C中二氧化碳不能全部被吸收，滴加鹽酸不宜過快，確保生成的CO2被完全吸收，提高實驗的精確度，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，干擾實驗，d選；答案選c、d。

（6）根據碳元素守恒得：BaCO3—CO2—CaCO3，m(CaCO3)=，CaCO3的質量分數為。