Question

15．已知牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生．某興趣小組對摩擦劑成分及其含量進行以下探究：
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溶液對應(yīng)的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
（2）往（1）所得濾液中通入二氧化碳，主要發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-．
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）D裝置的作用是防止空氣中的二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)影響測定結(jié)果．
（4）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�其作用除了可攪拌B、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．
（5）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是cd（填標號）．
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）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B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水；
（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^-；
Ⅱ．（3）防止空氣中二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水；
（4）實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測定二氧化碳的質(zhì)量，進而計算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．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��；
（5）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；
（6）裝置B中的水蒸氣和氯化氫氣體會進入裝置C．

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，
故答案為：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^-，
故答案為：AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-；
Ⅱ．（3）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；
故答案為：防止空氣中的二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)影響測定結(jié)果；
（4）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?fù)ㄈ肟諝獾淖饔脼椋喊焉�成的CO₂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；
（5）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，不能提高測定準確度，故d符合；
故答案為：cd；
（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中，導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)量分數(shù)偏高．
故答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中．

點評 本題考查對實驗原理與操作步驟的理解及評價、常用化學用語、化學計算、物質(zhì)組成的測定等，難度中等，是對所需知識的綜合運用，需要學生具有扎實的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題的能力，理解實驗原理是解答的關(guān)鍵．