Question

已知牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。某兴趣小组对摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

Ⅰ．摩擦剂中氢氧化铝的定性检验

取适量牙膏样品，加水充分搅拌、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）所得滤液中通入过量二氧化碳，主要发生反应的离子方程式是               。

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）D装置的作用是                ；

（4）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：______________。

（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）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

Ⅰ．（1）Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(2分)

（2）CO2+AlO＋2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-(2分)

Ⅱ．（3）防止空气中的CO2进入C中(1分)

（4）把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(1分)

（5）cd(2分)

（6）B中的氯化氢气体等进入装置C中(或其他合理答案)(2分)

【解析】

试题分析：

Ⅰ．（1）Al(OH)3与NaOH溶液反应生成NaAlO2与水，反应离子方程式为Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；

（2）（1）所得滤液中主要是NaAlO2和过量的NaOH，通入过量二氧化碳，发生的主要反应是CO2 +AlO＋2H2O= Al(OH)3↓+ HCO3-；

Ⅱ．由装置图分析，B中样品中的碳酸钙与盐酸反应产生CO2气体，通入C中，被Ba(OH)2溶液吸收，产生BaCO3沉淀，通过BaCO3的质量来计算样品中碳酸钙的质量分数。为将装置中残留的部分二氧化碳完全通入C中，故需持续缓缓通入空气，由于空气中也存在CO2，为减少误差，设计A装置来除去空气中的CO2，而装置D则是为了避免右端空气中的CO2气体进入C中与Ba(OH)2溶液反应导致沉淀质量偏大。

（3）据上述分析，可知D装置的作用是防止空气中的CO2进入C中；

（4）装置中残留部分二氧化碳，不能被完全吸收，导致测定的碳酸钡的质量偏小，所以实验过程中持续缓缓通入空气的作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。

（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；b．滴加盐酸过快产生的CO2来不及被吸收，就排出装置C，所以滴加盐酸不宜过快，使二氧化碳吸收完全，可以提高测定准确度；c．在A～B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；d．在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，可以吸收挥发出的HCl，与碳酸氢钠溶液反应产生更多的CO2，不能提高测定准确度。故选cd。

（6）B中的氯化氢气体等进入装置C中，导致测定装置C在吸收CO2前后的质量差偏大。

考点：验证型实验探究