Question

牙膏是最常用的日用化学品之一，牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质．
查阅资料：
①牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂．
②SiO₂不溶于水，也不与酸反应．
③维生素C的水溶液pH小于7，显酸性．
某品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分，为探究摩擦剂的组成，化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥，得到该牙膏中的摩擦剂．
提出猜想：
猜想1：摩擦剂的成分为Al（OH）₃和CaCO₃．
猜想2：摩擦剂的成分为

SiO₂和CaCO₃

．
猜想3：摩擦剂的成分为SiO₂和Al（OH）₃．
设计实验

实验步骤	预期实验现象	预期实验结论
取少量摩擦剂于试管中，加入足量的稀盐酸	若摩擦剂 全部溶解，并产生气泡 ．	则猜想1成立
	若摩擦剂部分溶解，不产生气泡．	则猜想 3 成立

实验结论：猜想1成立．
实验反思
（1）氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式为

Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O

．
（2）实验中选用稀盐酸而不选用稀硫酸的原因是

碳酸钙会与硫酸反应生成硫酸钙微溶物影响实验结果

．
（3）根据实验结论，该品牌的牙膏中应该没有添加维生素C，理由是

维生素c显酸性，与碳酸钙和氢氧化铝都能发生反应

．

Answer 1

分析：牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂，根据由上边物质中的两种组成，进行两种物质的组合考虑；根据预期实验结论猜想1正确，用猜想1的成分与盐酸反应考虑实验现象；根据若摩擦剂部分溶解，不产生气泡，说明不存在碳酸钙考虑哪一猜想正确；（1）根据方程式的写法考虑；（2）根据硫酸与碳酸钙反应的生成物考虑；（3）根据维生素C显酸性考虑．

解答：解：牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO₃、Al（OH）₃、SiO₂，根据由上边物质中的两种组成，猜想1：摩擦剂的成分为Al（OH）₃和CaCO₃；猜想3：摩擦剂的成分为SiO₂和Al（OH）₃；所以还缺少SiO₂和CaCO₃的组合；所以猜想2是SiO₂和CaCO₃；
预期实验结论猜想1正确，即牙膏摩擦剂的成分是Al（OH）₃和CaCO₃，加入盐酸后，氢氧化铝与盐酸反应，生成氯化铝和水；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，所以现象是全部溶解，并产生气泡；
若摩擦剂部分溶解，不产生气泡，说明其中不能含有碳酸钙，因为碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，所以猜想3成立；
（1）氢氧化铝与盐酸反应的反应物是氢氧化铝与盐酸，生成物是氯化铝和水，用观察法配平；
（2）碳酸钙与硫酸反应生成硫酸钙微溶于水，覆盖在碳酸钙表面阻止了反应的继续进行，影响了实验效果；
（3）维生素C的水溶液pH小于7，显酸性，会与碳酸钙和氢氧化铝反应，再加入盐酸就不会再反应了；
故答案为：【提出猜想】猜想2：SiO₂和CaCO₃；【设计实验】全部溶解，并产生气泡（每个0.5分）；3；【实验反思】（1）Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O；（2）碳酸钙会与硫酸反应生成硫酸钙微溶物影响实验结果；（3）维生素c显酸性，与碳酸钙和氢氧化铝都能发生反应．

点评：解答本题关键是要知道氢氧化铝与碳酸钙都不溶于水，但能与盐酸反应，并且碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳，要根据实验结论能反推出实验现象，根据实验现象推出物质组成，得出实验结论．