Question

【题目】实验题

化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究：

查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙，氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生.

I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验：取适量牙膏样品，加水充足搅拌，过滤.

(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤. 氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_______.

(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸.这一过程发生反应的化学方程式依次为：__________________________________，__________________________________.

II.牙膏样品中碳酸钙的定量测定：利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数.

依据实验过程回答下列问题：

(3)实验过程中需持续缓缓通入空气.其作用除了可搅拌B，C中的反应物外，还有：_________.

(4)C中反应生成BaCO3的离子方程式是___________________________________.

(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是（______）(填标号).

A.在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体

B.滴加盐酸不宜过快

C.在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置

D.在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置

(6)实验中准确称取8.00 g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94 g.则样品中碳酸钙的质量分数为________.

(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量，只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，一样可以确定碳酸钙的质量分数.实验证明按此方法测定的结果明显偏高，原因是_________________.

(8)装置中U形管D中的碱石灰的作用是_____________________________.

Answer 1

【答案】Al(OH)3+OH-=+2H2O NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O和NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O 把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收 Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O CD 25% B中水蒸气，氯化氢气体等进入C装置中(或其他合理答案) 防止空气中的CO2进入C

【解析】

I. (1) 氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水；

(2) 往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，生成Al(OH)3和NaHCO3，再加入过量稀盐酸会溶解Al(OH)3并和NaHCO3反应生成CO2；

II. (3) 实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数．装置中残留部分二氧化碳，不能被完全吸收，导致测定的碳酸钡的质量偏小；

(4) 二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水；

(6) BaCO3质量为3.94g，n(BaCO3)=0.0200mol，则n(CaCO3)=0.0200mol，质量为2.00g；

(7) B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中；

(8) 装置中U形管D中的碱石灰的作用防止空气中水蒸气、二氧化碳进入C影响测定结果。

I. (1) 氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O；

(2) 往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，发生反应NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，再加入过量稀盐酸时发生反应的化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O和NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；

II. (3) 装置中残留部分二氧化碳，不能被完全吸收，导致测定的碳酸钡的质量偏小，持续缓缓通入空气的作用为：把生成的CO2气体全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收；

(4) 二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水，反应方程式为CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O，对应的离子方程式为Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O；

(5) A．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体，防止影响碳酸钡质量的测定，可以提高测定准确度，故A错误；

B．滴加盐酸过快CO2，CO2来不及被吸收，就排出装置C，滴加盐酸不宜过快，使二氧化碳吸收完全，可以提高测定准确度，故B错误；

C．在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，吸收水分，不影响CO2，不能提高提高测定准确度，故C正确；

D．在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，可以吸收CO2中的HCl，生成二氧化碳，使二氧化碳增加，影响CO2，不能提高测定准确度，故D正确；

故答案为CD；

(6) BaCO3质量为3.94g，则n(BaCO3)==0.02mol，则n(CaCO3)=0.02mol，质量为0.02mol×100g/mol=2g，所以样品中碳酸钙的质量分数为×100%=25% ；

(7) B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中，导致测定二氧化碳的质量偏大，测定的碳酸钙的质量偏大，碳酸钙的质量分数偏高；

(8) 装置中U形管D中的碱石灰的作用防止空气中水蒸气、二氧化碳进入C影响测定结果，故答案为：防止空气中的水蒸气、CO2进入C。