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__________。

（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往（1）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氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2Ocd20%B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．

【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；綜上所述，本題答案是：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O。

（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，碳酸氫鈉與鹽酸反應產生二氧化碳氣體；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；綜上所述，本題答案是：往（1）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。
（2）Ⅱ．（3）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；綜上所述，本題答案是：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）二氧化碳與氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀和水，離子方程式為：CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2O；綜上所述，本題答案是：CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2O。

（5）a．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體,提高二氧化碳測定的準確度，錯誤；

b．滴加鹽酸不宜過快，使反應物反應充分，提高二氧化碳測定的準確度，錯誤；

c．本實驗要測定的是反應產生的二氧化碳氣體的量，與水的量無關，因此在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，不能提高測定準確度，正確；

d．在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以除去鹽酸揮發出來的氯化氫氣體，但是反應又生成了二氧化碳氣體，增大了實驗誤差，準確度降低，正確；

綜上所述，本題選c d。

（6）根據C原子守恒得n（CaCO3）=n（BaCO3），所以n（BaCO3）=3.94/197=0.02mol，碳酸鈣的質量分數為0.02×100/10×100%=20%；綜上所述，本題答案是：20%。

（7）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中，導致測定的二氧化碳的量偏高；綜上所述，本題答案是：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中。