Question

化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。

Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品，加水充足搅拌、过滤。

（1）往滤渣中加入过量 NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_________________。

（2）往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸，观察到的现象是__________________，通入过量二氧化碳的离子方程式是_________________。

Ⅱ．牙膏样品中碳酸钙的定量测定

利用下图所示装置（图中夹持仪器略去）进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO₃沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。

依据实验过程回答下列问题：

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有：_____。

（4）C中反应生成沉淀的离子方程式是________。

（5）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是___（填标号）。

a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体

b．滴加盐酸不宜过快

c．在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

d．在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

（6）实验中准确称取8.0g样品三份，进行三次测定，测得BaCO₃平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。

（7）有人认为不必测定C中生成的BaCO₃质量，只要测定装置C在吸收CO₂前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是____________。

Answer

Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O（也可写为Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-） 通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解 AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓ 把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收 Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O cd 25% B中的水蒸气、HC1气体等进人装置C中会导致测量结果偏高

【解析】

Ⅰ．（1）Al（OH）3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O，离子方程式为Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O（也可写为Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-），

故答案为：Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O（也可写为Al（OH）3+OH-═[Al（OH）4]-）；

（2）NaAlO2溶液呈碱性，通入过量CO2时沉淀Al（OH）3和NaHCO3，Al（OH）3是两性氢氧化物，能溶于强酸溶液，所以产生的沉淀溶于稀盐酸中，所以看到的现象是：通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解，离子方程式为AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓，

故答案为：通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生、沉淀溶解；AlO2-+CO2+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓；

Ⅱ．空气中含有CO2，所以A装置能吸收空气中CO2，通入空气的目的是将B中产生的CO2全部排入C中，使CO2完全被Ba（OH）2吸收，D装置能吸收水蒸气、二氧化碳，防止C中右边导管进入空气；

（3）实验过程中需持续缓缓通入空气，能把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收，否则使测定结果偏小，

故答案为：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反应BaCO3沉淀和水，化学方程式为Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O，故答案为：Ba（OH）2+CO2═BaCO3↓+H2O；

（5）a、在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体，防止影响碳酸钡质量的测定，可以提高测定准确度，故a不符合；

b、滴加盐酸过快，CO2来不及被吸收，就排出装置C，滴加盐酸不宜过快，使二氧化碳吸收完全，可以提高测定准确度，故b不符合；

c、在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，吸收水分，不影响CO2，不能提高提高测定准确度，故c符合；

d、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba(OH)2，可以吸收CO2中的HCl，不影响CO2，不能提高测定准确度，故d符合；

故选：cd；

（6）根据C原子守恒得n（CaCO3）=n（BaCO3），所以m（CaCO3）=×100g/mol

=2g，其质量分数=×100%=25%，

故答案为：25%。

（7）直接测量C装置实验前后的质量，可求出生成的气体的质量，但因从B中出来的还有水蒸气、HCl气体等，会导致测量结果偏高。

答案为：B中的水蒸气、HC1气体等进人装置C中会导致测量结果偏高。