Question

化學(xué)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，加水成分攪拌、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?fù)ㄈ肟諝�。其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有：_________________________________。

（4）C中反應(yīng)生成BaCO₃的化學(xué)方程式是________________________________。

（5）下列各項措施中，不能提高測定準(zhǔn)確度的是_____________（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

（6）實驗中準(zhǔn)確稱取8.00g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_________。

（7）有人認為不必測定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)量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，原因是_________________________。

Answer 1

【解析】（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式書寫，要求基礎(chǔ)。

Al(OH)₃＋OH^－＝[Al(OH)₄]^－或Al(OH)₃�。玂H^－＝AlO₂^－＋2H₂O

（2）生成的是NaAlO₂溶液，通入CO₂氣體有Al(OH)₃白色沉淀生成，并且生成NaHCO₃，加入鹽酸有CO₂氣體產(chǎn)生、Al(OH)₃沉淀溶解。學(xué)生完整描述實驗現(xiàn)象要比較扎實的基本功。

（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝�，把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba(OH)₂溶液吸收。這樣設(shè)問學(xué)生經(jīng)常接觸。

（4）CO₂＋Ba(OH)₂＝BaCO₃↓＋H₂O，基礎(chǔ)簡單的方程式書寫。

（5）在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，會影響測量，滴加鹽酸不宜過快，保證生成的CO₂完全被吸收。在A—B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，因為整個裝置中不需要干燥，有水份不會影響CO₂吸收。在B—C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，C瓶中是足量Ba(OH)₂，可以吸收CO₂中的HCl，而不影響CO₂吸收，所以不需要除去CO₂中的HCl，選cd。

（6）BaCO₃質(zhì)量為3.94g ，n(BaCO₃)=0.0200mol， 則n(CaCO₃)=0.0200mol，質(zhì)量為2.00g，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為25%。此問計算比較簡單。

（7）Ba(OH)₂溶液還吸收了水蒸氣、氯化氫氣體等，造成質(zhì)量偏大，所以可以回答B(yǎng)中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中。

本題取材牙膏摩擦劑的探究實驗，其中第（5）（7）小問出的不錯，第（5）小問考查影響實驗準(zhǔn)確度的因素探討，對學(xué)生的能力有較高的要求。第（7）小問設(shè)置有臺階，降低了難度，若將“結(jié)果明顯偏高增加”設(shè)置成填空可能會更好。

【答案】（1）Al(OH)₃＋OH^－＝[Al(OH)₄]^－或Al(OH)₃�。玂H^－＝AlO₂^－＋2H₂O

      （2）通入CO₂氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體生成、沉淀溶解；

      （3）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）CO₂＋Ba(OH)₂＝BaCO₃↓＋H₂O

      （5）c、d

      （6）25%

      （7）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中（或其他合理答案）