Question

【题目】某研究性学习小组为了研究牙膏中的主要成分，他们选了一种牙膏（一种牙膏只有一种摩擦剂），并查阅资料得出它们的功能，如表所示：

摩擦剂主要成分	功能
氢氧化铝、碳酸钙或二氧化硅	占牙膏成分的50%左右．用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果，能有效去除牙齿表面上的污渍、牙斑、食物残渣等

（1）为了探究牙膏的酸碱性，设计的方案为 ．
（2）为了探究牙膏中摩擦剂成分，他们进行以下探究：
【提出假设】猜想1：摩擦剂是二氧化硅
猜想2：摩擦剂是碳酸钙
猜想3：摩擦剂是氢氧化铝
【设计方案】同学们针对三种猜想，将牙膏浊液过滤，向滤渣中加入过量的稀盐酸请帮助填写与实验结论相对应的预期出现的现象

实验中预期出现的现象	实验结论
①	猜想1成立
②	猜想2成立
③	猜想3成立

【实验结论】经过实验探究后得出该牙膏中的摩擦剂主要成分是碳酸钙．
（3）【拓展延伸】该小组同学进一步探究该摩擦剂中碳酸钙的质量分数，设计了如图所示装置来
完成实验：

①C装置应当选择Ⅰ、Ⅱ中的（填Ⅰ或Ⅱ），你选择的理由是 ．
②兴趣小组同学在老师的提示下，要使结果更准确，把A装置进行改装如
图2，并在反应前后通入空气，请说出改装后的优点 ．
③要想得到碳酸钙的质量分数，除了称量反应前所取牙膏的质量外，还必须称量的质量．

Answer 1

【答案】
（1）可取少量牙膏滴加紫色的石蕊试液，若观察到石蕊试液变红色，则显酸性，若观察到石蕊试液变蓝色则显碱性
（2）滤渣不消失；滤渣消失，并有气泡产生；滤渣消失
（3）Ⅰ；保证生成的二氧化碳被完全吸收；使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收；C处装置Ⅰ增重
【解析】（1）根据酸碱性溶液使紫色石蕊试液的变色情况来分析，可取少量牙膏滴加紫色的石蕊试液，若观察到石蕊试液变红色，则显酸性，若观察到石蕊试液变蓝色则显碱性；故填：可取少量牙膏滴加紫色的石蕊试液，若观察到石蕊试液变红色，则显酸性，若观察到石蕊试液变蓝色则显碱性；
【设计实验】①二氧化硅与盐酸不反应，所以将牙膏浊液过滤，向滤渣中加入过量的稀盐酸，滤渣不消失，则猜想1成立；
②碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，向滤渣中加入过量的稀盐酸，滤渣消失，并有气泡产生，则猜想2成立；
③氢氧化铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和水，向滤渣中加入过量的稀盐酸，滤渣消失，则猜想3成立．
所以答案是：

实验中预期出现的现象	实验结论
①滤渣不消失	猜想1成立
②滤渣消失，并有气泡产生	猜想2成立
③滤渣消失	猜想3成立

【拓展延伸】
①可通过测定生成的二氧化碳的质量来计算碳酸钙的质量，则需要用浓氢氧化钠溶液将二氧化碳完全吸收，这就需要将导管伸入试管内的液体中，故填：Ⅰ；保证生成的二氧化碳被完全吸收；
②在反应前后通入空气，其作用是使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收．故填：使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收．
③要想得到碳酸钙的质量分数，除了称量反应前所取牙膏的质量外，还必须称量C处装置Ⅰ增重的质量（即生成的二氧化碳的质量）．故填：C处装置Ⅰ增重．
答案：（1）可取少量牙膏滴加紫色的石蕊试液，若观察到石蕊试液变红色，则显酸性，若观察到石蕊试液变蓝色则显碱性；（2）
【设计方案】

实验中预期出现的现象	实验结论
①滤渣不消失	猜想1成立
②滤渣消失，并有气泡产生	猜想2成立
③滤渣消失	猜想3成立

【拓展延伸】
①Ⅰ；保证生成的二氧化碳被完全吸收；
②使反应产生的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收；
③C处装置Ⅰ增重．