Question

7．化學興趣小組對某品牌牙膏中的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產(chǎn)生．
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溶液反應的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O（也可寫為Al（OH）₃+OH^-═[Al（OH）₄]^-）．
（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）進行實驗，充分反應后，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中的反應物外，還有把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（4）C中反應生成BaCO₃的化學方程式是Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O．
（5）實驗中準確稱取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25%．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）Al（OH）₃溶于NaOH溶液生成NaAlO₂和H₂O；
（2）NaAlO₂溶液呈堿性，通入過量CO₂時沉淀Al（OH）₃和NaHCO₃，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，能溶于強酸溶液；
Ⅱ．空氣中含有CO₂，所以A裝置能吸收空氣中CO₂，通入空氣的目的是將B中產(chǎn)生的CO₂全部排入C中，使CO₂完全被Ba（OH）₂吸收，D裝置能吸收水蒸氣、二氧化碳，防止C中右邊導管進入空氣；
（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣，能把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收；
（4）Ba（OH）₂和CO₂反應BaCO₃沉淀和水；
（5）根據(jù)C原子守恒計算碳酸鈣質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：Ⅰ．（1）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]^-），
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O（也可寫為Al（OH）₃+OH^-═[Al（OH）₄]^-）；
（2）NaAlO₂溶液呈堿性，通入過量CO₂時沉淀Al（OH）₃和NaHCO₃，Al（OH）₃是兩性氫氧化物，能溶于強酸溶液，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，
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．空氣中含有CO₂，所以A裝置能吸收空氣中CO₂，通入空氣的目的是將B中產(chǎn)生的CO₂全部排入C中，使CO₂完全被Ba（OH）₂吸收，D裝置能吸收水蒸氣、二氧化碳，防止C中右邊導管進入空氣；
（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣，能把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收，否則使測定結(jié)果偏小，
故答案為：把生成的CO₂全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收；
（4）Ba（OH）₂和CO₂反應BaCO₃沉淀和水，化學方程式為Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O，故答案為：Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O；
（5）根據(jù)C原子守恒得n（CaCO₃）=n（BaCO₃），所以m（CaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$×100g/mol=2g，其質(zhì)量分數(shù)=$\frac{2g}{8g}×100%$=25%，故答案為：25%．

點評 本題考查物質(zhì)成分判斷及物質(zhì)含量測定，為高頻考點，側(cè)重考查實驗基本操作、基本計算、物質(zhì)性質(zhì)等知識點，明確實驗原理、物質(zhì)性質(zhì)是解本題關(guān)鍵，知道各個裝置的作用及可能發(fā)生的化學反應．