Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)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(shí)無(wú)氣體生成。

I.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢�、過(guò)濾。

（1）往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)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(guò)量二氧化碳，再加入過(guò)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(cè)定

利用下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程回答下列問(wèn)題:

（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸�了可攪�?/span>B、C中的反應(yīng)物外，還有:________。

（4）D裝置的作用是_________。

（5）C中反應(yīng)的離子方程式是____________。

（6）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填標(biāo)號(hào))。

①在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體②滴加鹽酸不宜過(guò)快③在A-B之間增添盛有濃H2SO4的洗氣裝置④在B-C之間增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝置

（7）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取10.00g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。

Answer 1

【答案】Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 有白色沉淀生成，加HCl后沉淀全部溶解，同時(shí)產(chǎn)生氣泡 將樣品與HCl反應(yīng)后生成的CO2吹入C中，全部被Ba(OH)2吸收 防止空氣中CO2進(jìn)入C，影響實(shí)驗(yàn) Ba2++CO2+2OH－= BaCO3↓+H2O ③④ 20.0%

【解析】

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；

（2）往（1）所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)AlO2－+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3－，再加入過(guò)量稀鹽酸，Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，HCO3－+H＋=CO2↑+H2O，反應(yīng)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．（3）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)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�?/span>CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收；

（4）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(cè)定結(jié)果；

（5）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，反應(yīng)的離子方程式為：CO2+Ba2＋+2OH－═BaCO3↓+H2O；

（6）①、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(cè)定，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故a不符合；

②、滴加鹽酸過(guò)快，CO2來(lái)不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過(guò)快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故b不符合；

③、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(cè)定準(zhǔn)確度，故c符合；

④、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(cè)定準(zhǔn)確度，故d符合；

故選③④；

（7）BaCO3質(zhì)量為3.94g，則n（BaCO3）=3.94g÷197g·mol－1=0.02mol，則n（CaCO3）=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g·mol－1=2g，所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2g÷10g×100%=20%.