Question

17．牙膏是一種日用必需品．某研究性學(xué)習(xí)小組對某一品牌牙膏中所含摩擦劑的成分進行了如下探究．
【查閱資料】
（1）牙膏常用氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅等物質(zhì)作摩擦劑，牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成；
（2）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，在常溫下它既能與強酸，又能與強堿反應(yīng)．如與氫氧化鈉可發(fā)生如下反應(yīng)：
Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．（NaAlO₂溶于水）
【提出問題】該品牌牙膏的酸堿性如何？其中含有什么摩擦劑？
【實驗與猜想】
（1）取少量牙膏膏體于小燒杯中，加入10毫升蒸餾水，充分攪拌，靜置一段時間，分離上層清液和沉淀，待用；
（2）用pH試紙測定所得溶液的pH大于7，正確的操作方法是在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，即可得出該溶液的pH．
（3）取少量沉淀物加入過量的稀鹽酸，沉淀物全部溶解并有大量氣泡產(chǎn)生，同時得到澄清溶液A，則該品牌牙膏中一定含有碳酸鈣，一定不含有SiO₂．
（4）進行猜想：摩擦劑成分可能是：a．只含碳酸鈣    b．碳酸鈣和氫氧化鋁
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氫氧化鈉溶液	開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀	原因是HCl+NaOH=NaCl+H2O， AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl． （用化學(xué)方程式表示）
繼續(xù)滴入氫氧化鈉溶液直至過量	沉淀溶解	摩擦劑中還含有Al（OH）3

【實驗結(jié)論】該品牌牙膏所含摩擦劑的成分可以確定．

Answer 1

分析 測定溶液的pH時，玻璃棒應(yīng)該是干燥、潔凈的，不能把pH試紙伸入溶液中，否則會污染試劑；
二氧化硅屬于酸性氧化物，不能和稀鹽酸反應(yīng)；
書寫化學(xué)方程式要注意規(guī)范性，例如反應(yīng)物、生成物的化學(xué)式要正確，要遵循質(zhì)量守恒定律，書寫必要的條件等；
通過實驗現(xiàn)象可以判斷摩擦劑的成分，要理解氫氧化鋁的特殊性質(zhì)，既能夠和酸反應(yīng)，又能夠和堿反應(yīng)．

解答 解：[實驗與猜想]（2）用pH試紙測定所得溶液的pH大于7，正確的操作方法是用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，再與標準比色卡對照，可知溶液的pH大于7；
（4）進行猜想：摩擦劑成分可能是只含有碳酸鈣，也可能是含有碳酸鈣和氫氧化鋁；
[設(shè)計實驗]
開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀，是因為開始時氫氧化鈉溶液和過量的鹽酸反應(yīng)，當(dāng)鹽酸完全反應(yīng)后，氫氧化鈉溶液再和氯化鋁反應(yīng)生成氫氧化鋁沉淀．
鹽酸和氫氧化鈉反應(yīng)、氯化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl．
繼續(xù)滴入氫氧化鈉溶液直至過量時，氫氧化鋁和氫氧化鈉反應(yīng)生成偏鋁酸鈉和水．
故答案為：【實驗與猜想】（2）在白瓷板或玻璃片上放一小片pH試紙，將被測液滴到試紙上，把試紙顯示的顏色與標準比色卡比較，即可得出該溶液的pH；
（4）b．碳酸鈣和氫氧化鋁；
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氫氧化鈉溶液	開始無明顯現(xiàn)象，后產(chǎn)生白色沉淀	原因是：HCl+NaOH=NaCl+H2O， AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl． （用化學(xué)方程式表示）
繼續(xù)滴入氫氧化鈉溶液直至過量	沉淀溶解	摩擦劑中還含有氫氧化鋁

點評 本題主要通過觀察實驗現(xiàn)象來判斷物質(zhì)的組成，可見實驗現(xiàn)象對化學(xué)是多么重要．