12.化學(xué)興趣小組對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,加水成分?jǐn)嚢、過濾.
(1)往濾渣中加入過量NaOH溶液,過濾.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.
Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定
利用如圖所示裝置(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:
(2)實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓渥饔贸丝蓴嚢鐱、C中的反應(yīng)物外,還有: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.
(3)下列各項(xiàng)措施中,不能提高測定準(zhǔn)確度的是cd(填標(biāo)號).
a.在加入鹽酸之前,應(yīng)排凈裝置內(nèi)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
(4)實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00g樣品三份,進(jìn)行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g.則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%.
(5)有人認(rèn)為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置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)證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高,原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中.
(6)將等體積的AlCl3與NaOH溶液混合,充分反應(yīng)后,測得混合溶液中含有鋁元素質(zhì)量與是沉淀中含有鋁元素質(zhì)量的2倍,則c(AlCl3)與c(NaOH)的比值是3:11或者1:1.

分析 Ⅰ.(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水;往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)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.(2)實(shí)驗(yàn)通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測定二氧化碳的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導(dǎo)致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏;
(3)a、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)量的測定;
b、滴加鹽酸過快CO2,CO2不能完全被吸收,排出裝置C;
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2;
d、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,而不影響CO2;
(4)BaCO3質(zhì)量為3.94g n(BaCO3)=0.0200mol,則n(CaCO3)=0.0200mol,質(zhì)量為2.00g;
(5)裝置B中的水蒸氣和氯化氫氣體會進(jìn)入裝置C;
(6)將氯化鋁溶液和氫氧化鈉溶液等體積混合,測得混合溶液中含有鋁元素質(zhì)量與是沉淀中含有鋁元素質(zhì)量的2倍,沉淀為Al(OH)3,溶液中的鋁可能為AlCl3或NaAlO2,可分別發(fā)生:Al3++3OH-═Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,結(jié)合反應(yīng)的離子方程式分為兩種情況討論計(jì)算.

解答 解:Ⅰ.(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水,反應(yīng)離子方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O,往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,發(fā)生反應(yīng)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(yīng)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,
故答案為: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;
Ⅱ.(2)裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導(dǎo)致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小,持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾淖饔脼椋喊焉傻腃O2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收,
故答案為: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;
(3)a、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)量的測定,可以提高測定準(zhǔn)確度,故a不符合;
b、滴加鹽酸過快CO2,CO2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,可以提高測定準(zhǔn)確度,故b不符合;
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2,不能提高提高測定準(zhǔn)確度,故c符合;
d、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,不能提高測定準(zhǔn)確度,故d符合;
故選:cd,
故答案為:cd;
(4)BaCO3質(zhì)量為3.94g,則n(BaCO3)=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol,則n(CaCO3)=0.02mol,質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g,所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2g}{8g}$×100%=25%,
故答案為:25%;
(5)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中,導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量偏大,測定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大,碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高.
故答案為:B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中.
 (6)設(shè)AlCl3和NaOH的濃度分別為c1和c2,相同體積為V,
①若NaOH稍多一些,生成部分NaAlO2,此時(shí)參加反應(yīng)的AlCl3的物質(zhì)的量是c1Vmol,則完全沉淀消耗NaOH是3c1Vmol,生成c1V mol 的Al(OH)3,又因?yàn)榛旌先芤褐泻袖X元素質(zhì)量與是沉淀中含有鋁元素質(zhì)量的2倍,則根據(jù)鋁守恒,說明有$\frac{2}{3}$的氫氧化鋁溶解生成偏鋁酸根,剩余$\frac{1}{3}$氫氧化鋁沉淀,發(fā)生Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O反應(yīng),所以根據(jù)反應(yīng)則又消耗了$\frac{2}{3}$c1Vmol的氫氧化鈉,所以一共消耗的NaOH的物質(zhì)的量為:3c1V+$\frac{2}{3}$c1V=$\frac{11}{3}$c1V=c2V,所以c1:c2=3:11;
②當(dāng)氯化鋁過量時(shí),氫氧化鈉不足,生成氫氧化鋁白色沉淀發(fā)生反應(yīng):Al3++3OH-═Al(OH)3↓,設(shè)反應(yīng)掉的鋁離子物質(zhì)的量為x,得到的沉淀物中鋁元素的質(zhì)量是所得溶液中鋁元素的質(zhì)量的0.5倍,則0.5(c1V-x)=x,所以x=$\frac{1}{3}$c1V,消耗氫氧化鈉3x,即c1Vmol,所以c1V=c2V,所以此時(shí)c1:c2=1:1,所以原AlCl3溶液和NaOH溶液物質(zhì)的量濃度之比可能是3:11或者1:1,
故答案為:3:11或者1:1.

點(diǎn)評 本題考查對實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟的理解及評價(jià)、常用化學(xué)用語、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測定等,難度中等,是對所需知識的綜合運(yùn)用,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題的能力,理解實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.反應(yīng)4NH3(g)+5O2(g)═4NO(g)+6H2O(g) 在2L的密閉容器中進(jìn)行,1分鐘后,NH3減少了0.12mol,則平均每秒鐘各物質(zhì)濃度變化正確的是( 。
A.NO:0.001 mol•L-1B.H2O:0.002 mol•L-1
C.NH3:0.002 mol•L-1D.O2:0.001 mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

3.閱讀明代愛國詩人于謙的詩《石灰吟》,回答問題:
千錘萬鑿出深山,烈火焚燒若等閑.粉身碎骨渾不怕,要留清白在人間.
(1)整首詩蘊(yùn)含著石灰的來源、生產(chǎn)、性質(zhì)、用途等多種化學(xué)事實(shí),詩中所描述的變化共涉及到下列物質(zhì):①石灰石(主要成分CaCO3)②CaO ③CO2 ④H2O ⑤Ca(OH)2懸濁液  ⑥CaCO3,其中屬于電解質(zhì)的是B
A.①②③④⑥B.②④⑥C.②⑥
(2)請從化學(xué)視角分析詩句中主要物質(zhì)所發(fā)生的系列變化,未涉及反應(yīng)類型有A;
A.氧化還原反應(yīng)           B.化合反應(yīng)          C.分解反應(yīng)
(3)碳酸鈣在工業(yè)上用途甚廣,下列工業(yè)生產(chǎn)中用石灰石作為原料的是A;
①用海水為原料生產(chǎn)鎂 ②制硅酸鹽水泥 ③制普通玻璃 ④冶煉生鐵 ⑤制漂白粉⑥制陶瓷
A.①②③④⑤B.②③④⑤⑥C.①②③⑤⑥
(4)大氣污染源之一是燃燒含硫的煤產(chǎn)生SO2,為此,可把碳酸鈣和含硫的煤混合后燃燒,SO2最終轉(zhuǎn)化為CaSO4;
(5)零食包裝袋中經(jīng)常有一個(gè)小紙袋,上面寫著“干燥劑”,其主要成分是生石灰.生石灰屬于  堿性 氧化物(填“酸性”或“堿性”),用方程式說明你的理由CaO+2HCl=CaCl2+H2O.
(6)某興趣小組同學(xué)對碳酸鈣的制備進(jìn)行了以下探究,該組同學(xué)使用大理石(含少量的Fe2O3雜質(zhì))等物質(zhì)制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)流程如圖:


①溶解大理石時(shí),用硝酸而不用硫酸的原因是硫酸鈣微溶于水.
②上述流程中,“分離”得產(chǎn)品所包含的實(shí)驗(yàn)操作依次為:過濾、洗滌、干燥.
③“濾液A”中除H+離子外,還含有的陽離子是NH4+;
檢驗(yàn)該陽離子的實(shí)驗(yàn)方法是:取少量濾液A與燒堿溶液在試管中混合、加熱充分反應(yīng),將濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)靠近試管口,觀察現(xiàn)象即可.

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20.反應(yīng)A(g)+3B(g)=2C(g)+2D(g),不同情況下測得反應(yīng)速率,其中反應(yīng)速率最快的是( 。
A.v(D)=0.4mol/(L•s)B.v(C)=30mol/(L•min)C.v(A)=0.15mol/(L•s)D.v(B)=0.9mol/(L•s)

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7.類推法是化學(xué)學(xué)習(xí)和研究中常用的重要思維方法,但所得結(jié)論要經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)才能確定其正確與 否.根據(jù)你所掌握的知識,判斷下列類推結(jié)論中正確的是( 。
 化學(xué)事實(shí)類推結(jié)論
A 鹵素單質(zhì)的沸點(diǎn):F2<Cl2<Br2<Iz2 氫化物沸點(diǎn):FH<HCI<HBr<HI
B 用電解熔融MgCI2可制得金屬 用電解熔融NaCI也可以制取金屬鈉
C 將CO:通入Ba(NO32溶液中無沉淀生成 將SO2通入Ba(NO32溶液中也無沉淀生成
D AI與S加熱時(shí)直接化合生成AI2S3Fe與S加熱時(shí)也能直接化合生Fe2S3
A.AB.BC.CD.D

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17.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會密切相關(guān).下列有關(guān)說法中不正確的是( 。
A.在日常生活中,電化腐蝕是造成鋼鐵腐蝕的主要原因
B.明礬水解時(shí)產(chǎn)生具有吸附性的膠體粒子,可以用于飲用水的殺菌消毒
C.SO2具有漂白性,可用于漂白紙漿,但不可以用于漂白食品
D.純堿可用于生產(chǎn)普通玻璃,日常生活中也可用純堿溶液來除去物品表面的油污

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4.下列除雜方法正確的是( 。
A.乙烷中混有乙烯,將其通入酸性高錳酸鉀溶液中洗氣
B.乙烯中混有二氧化硫,將其通入氫氧化鈉溶液中洗氣
C.乙炔中混有硫化氫,將其通入溴水中洗氣
D.溴苯中混有溴,加入汽油,振蕩,用汽油萃取出溴

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1.下列說法正確的是( 。
A.SO2能使酸性KMnO4溶液、溴水、品紅溶液褪色,且原理相同
B.不能用澄清石灰水鑒別SO2和CO2
C.硫粉在過量的純氧中燃燒可以生成SO3
D.少量SO2通過濃的CaCl2溶液能生成白色沉淀

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2.可用如圖裝置制取(必要時(shí)可加熱)、凈化、收集的氣體是(  )
A.銅和稀硝酸制一氧化氮B.亞硫酸鈉與硫酸制二氧化硫
C.鋅和稀硫酸制氫氣D.硫化亞鐵與稀硫酸制硫化氫

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