Question

对牙膏的探究要用到许多化学知识．
（1）下表列出了三种牙膏中的摩擦剂．请在表中填写各种摩擦剂所属的物质类别．
（选填“酸”、“碱”、“盐”或“氧化物”）．

	上海特效牙膏	上海防酸牙膏	美加净牙膏
摩擦擦剂	氢氧化铝	碳酸钙	二氧化硅
摩擦剂的物质类别	______	______	______

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

1高温

生石灰

2加水

石灰水

3加碳酸钾溶液

碳酸钙
请写出上述方案中有关反应的化学方程式：①______，②______，③______．
（4）请你仍用石灰石为原料（其它试剂自选），设计另一种制备碳酸钙的实验方案，请你仿照（3）将实验方案用流程图表示出来：______．你设计的方案的优点是______．
（5）检验牙膏中是否有碳酸盐的实验方法是______．
（6）某学生为了测定一种以碳酸钙为摩擦剂的牙膏中的碳酸钙含量，他称取这种牙膏膏体20.0g放在烧杯中．再向烧杯中缓缓加入稀盐酸直至不再有气体放出（这种牙膏中其它物质都不能与盐酸反应生成气体），用去稀盐酸40.0g．反应完毕后，称得烧杯中物质的总质量为55.6g．（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和所用稀盐酸的质量分数．

Answer 1

（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；
二氧化硅是只有硅元素和氧元素组成的化合物，属于氧化物；
故答案为：碱；盐；氧化物；
（2）牙膏摩擦剂是为了摩擦用的，应该难溶于水；
故答案为：难溶．
（3）石灰石的主要成分碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳；生石灰和水反应生成氢氧化钙；氢氧化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾；
故答案为：
CaCO₃

高温 .

CaO+CO₂↑；
CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
Ca（OH）₂+K₂CO₃═2KOH+CaCO₃↓；
（4）若仍用石灰石为原料，可先将石灰石高温分解，生成的氧化钙与水反应生成氢氧化钙，再将氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，反应流程图是：
石灰石

高温

生石灰

加水

石灰水

通入二氧化碳

碳酸钙；该方案与题中设计的方案相比，二氧化碳更易得到；
故答案为：
石灰石

高温

生石灰

加水

石灰水

通入二氧化碳

碳酸钙；
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，常用此性质来检验某物质中是否含有碳酸盐；
故答案为：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）根据质量守恒定律可知：反应生成的二氧化碳的质量是20.0g+40.0g-55.6g=4.4g
设20.0g牙膏中含CaCO₃的质量是x，反应中耗去HCl的质量是y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂ +CO₂↑+H₂O
100 73 44
x y 4.4g

100

x

=

44

4.4g

73

y

=

44

4.4g

x=10.0g y=7.3g
∴牙膏中碳酸钙的质量分数为：

10.0g

20.0g

×100%=50%；
稀盐酸的质量分数：

7.3g

40.0g

×100%=18.25%
答：这种牙膏中碳酸钙的质量分数和所用稀盐酸的质量分数分别是50%、18.25%．