Question

20．探究性学习──对牙膏有关问题的探究
（1）下表列出了3种牙膏中的摩擦剂．请在表中填写3种摩擦剂所属的物质类别．

	两面针儿童 牙　　膏	珍珠王防臭 牙　　膏	中华透明 牙　　膏
摩擦剂	氢氧化铝	碳酸钙	二氧化硅
所属类别（氧化物、酸、碱、盐）

（2）根据你的推测，牙膏摩擦剂的溶解性是难溶（填“易溶”或“难溶”）
（3）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备．某学生设计了一种碳酸钙的实验方案，其流程图为：

请写出上述方案中有关反应的化学方程式：
①CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
②CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
③Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
（4）请你仍用石灰石为原料（其他试剂自选），设计另一种制备碳酸钙的实验方案．仿照（3）所示，将你的实验方案用流程图表示出来．
你设计的方案优点是二氧化碳原料易得．
（5）检验牙膏中是否含有碳酸盐的实验方法是向牙膏中加入适量的稀盐酸，如果生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明牙膏中含有碳酸盐．
（6）某学生为了测定一种以碳酸盐为摩擦剂的牙膏中碳酸钙的含量，用烧杯称取这种牙膏膏体100.0g，向烧杯中逐渐加入稀盐酸至不再有气体放出（除碳酸钙外，这种牙膏中的其他物质不能与盐酸反应生成气体），共用去稀盐酸200.0g．反应完毕后，称得烧杯内物质的质量为278.0g．（所有质量数据均不含烧杯质量）请你计算这种牙膏中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 可以根据物质的元素组成判断物质的类别，根据反应物和生成物可以书写化学方程式，根据物质的性质设计实验制取物质，根据质量分数的概念可以求出物质的质量分数．

解答 解：（1）氢氧化铝是由铝离子和氢氧根离子组成的化合物，属于碱；
碳酸钙是由金属离子和酸根离子组成的化合物，属于盐；
二氧化硅属于氧化物；
（2）牙膏摩擦剂是为了摩擦用的，应该难溶于水；
（3）碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钠和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，CaO+H₂O═Ca（OH）₂，Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（4）石灰石$\stackrel{高温}{→}$生石灰$\stackrel{加水}{→}$石灰水$\stackrel{通入二氧化碳}{→}$碳酸钙；
二氧化碳比碳酸钠易得．故填：二氧化碳原料易得．
（5）碳酸盐能和稀盐酸反应生成二氧化碳．故填：向牙膏中加入适量的稀盐酸，如果生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明牙膏中含有碳酸盐．
（6）解：生成二氧化碳的质量为：100克+200克-278克=22克
设碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                 44
x                   22克
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{22克}$
x=50克
碳酸钙的质量分数为：$\frac{50g}{100g}$×100%=50%
答：碳酸钙的质量分数是50%．
故答案为：（1）

	两面针儿童 牙　　膏	珍珠王防臭 牙　　膏	中华透明 牙　　膏
摩擦剂	氢氧化铝	碳酸钙	二氧化硅
所属类别（氧化物、酸、碱、盐）	碱	盐	氧化物

（2）难溶；
（3）CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑，
CaO+H₂O═Ca（OH）₂，
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
（4）石灰石$\stackrel{高温}{→}$生石灰$\stackrel{加水}{→}$石灰水$\stackrel{通入二氧化碳}{→}$碳酸钙，二氧化碳原料易得；
（5）向牙膏中加入适量的稀盐酸，如果生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊，则证明牙膏中含有碳酸盐；
（6）50%．

点评 本题主要考查了化学方程式、物质的检验、根据化学方程式进行相关计算等方面的知识．