Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)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(shí)無氣體生成。

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢�、過濾。

（1）往濾渣中加入過最NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)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(xiàn)象是__________________________________________________________________。

II.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定

利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題:

（3）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�。其作用除了可攪�?/span>B、C中的反應(yīng)物外，還有:_________________________________________________。

（4）D裝置的作用是____________________________________________。

（5）C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是_________________________________________。

（6）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填標(biāo)號(hào))。

①在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

②滴加鹽酸不宜過快

③在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

④在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

（7）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

（8）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是__________。

Answer 1

【答案】 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 有白色沉淀生成，加HCl 后沉淀全部溶解，同時(shí)產(chǎn)生氣泡 將樣品與HCl反應(yīng)后成的CO2吹入C中，全部被Ba(OH)2吸收 防止空氣中CO2進(jìn)入C，影響實(shí)驗(yàn) CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O ③、④ 25% 樣品與HCl反應(yīng)生成的CO2中混有HCl和H2O，均會(huì)造成溶液增重

【解析】I.（1）濾渣中含有Al(OH)3，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（也可寫為Al(OH)3+OH-═[Al（OH）4]-）；正確答案：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

（2）NaAlO2溶液呈堿性，通入過量CO2時(shí)沉淀Al(OH)3和NaHCO3， Al(OH)3是兩性氫氧化物，能溶于強(qiáng)酸溶液，所以產(chǎn)生的沉淀溶于稀鹽酸中，所以看到的現(xiàn)象是：通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生、沉淀溶解；正確答案：有白色沉淀生成，加HCl 后沉淀全部溶解，同時(shí)產(chǎn)生氣泡。

II.（3）裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導(dǎo)致測(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小,持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾淖饔?/span>：把生成的二氧化碳?xì)怏w全部排入C中,使之完全被氫氧化鋇溶液吸收；正確答案：將樣品與HCl反應(yīng)后成的CO2吹入C中，全部被Ba(OH)2吸收。

（4）裝置C是用來吸收反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w，由于空氣中也含有二氧化碳?xì)怏w，因此D裝置的作用是防止空氣中CO2進(jìn)入C裝置，影響實(shí)驗(yàn)；正確答案：防止空氣中CO2進(jìn)入C，影響實(shí)驗(yàn)。

（5）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水,反應(yīng)方程式為CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O；正確答案：CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O。

（6）在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測(cè)定,可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度, ①錯(cuò)誤；滴加鹽酸過快, CO2氣體來不及被吸收,就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快,使二氧化碳吸收完全,可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，②錯(cuò)誤；在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2氣體的量,不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度, ③正確；在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置， Ba(OH)2可以吸收CO2中的HCl,影響CO2氣體的吸收,不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度,④正確；正確選項(xiàng)③、④。

（7）碳酸鋇質(zhì)量為3.94g，則碳酸鋇的物質(zhì)的量為3.94/197=0.02mol，根據(jù)碳原子的量守恒，碳酸鈣的量為0.02mol，質(zhì)量為0.02×100=2g，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2/8×100%=25%;正確答案：25%。

（8）樣品與HCl反應(yīng)生成的CO2中混有HCl和H2O，均會(huì)造成溶液增重，所以測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，結(jié)果明顯偏高；正確答案：樣品與HCl反應(yīng)生成的CO2中混有HCl和H2O，均會(huì)造成溶液增重。