Question

【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中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生成。

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、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(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(yīng)后，測定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。

依據(jù)實驗過程回答下列問題:

（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌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)的離子方程式是____________。

（6）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是________(填標號)。

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H2SO4的洗氣裝置④在B-C之間增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝置

（7）實驗中準確稱取10.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為___。

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，同時產(chǎn)生氣泡 將樣品與HCl反應(yīng)后生成的CO2吹入C中，全部被Ba(OH)2吸收 防止空氣中CO2進入C，影響實驗 Ba2++CO2+2OH－= BaCO3↓+H2O ③④ 20.0%

【解析】

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；

（2）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；

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(zhì)量偏小，持續(xù)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）防止空氣中的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，影響測定結(jié)果；

（5）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，反應(yīng)的離子方程式為：CO2+Ba2＋+2OH－═BaCO3↓+H2O；

（6）①、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，可以提高測定準確度，故a不符合；

②、滴加鹽酸過快，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，可以提高測定準確度，故b不符合；

③、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確度，故c符合；

④、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，不能提高測定準確度，故d符合；

故選③④；

（7）BaCO3質(zhì)量為3.94g，則n（BaCO3）=3.94g÷197g·mol－1=0.02mol，則n（CaCO3）=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g·mol－1=2g，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為2g÷10g×100%=20%.