Question

【题目】化学兴趣小组对某品牌牙膏中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；牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。

I.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、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。观察到的现象是________。

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）D装置的作用是_________。

（5）C中反应的离子方程式是____________。

（6）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是________(填标号)。

①在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体②滴加盐酸不宜过快③在A-B之间增添盛有浓H2SO4的洗气装置④在B-C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置

（7）实验中准确称取10.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为___。

Answer 1

【答案】Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 有白色沉淀生成，加HCl后沉淀全部溶解，同时产生气泡 将样品与HCl反应后生成的CO2吹入C中，全部被Ba(OH)2吸收 防止空气中CO2进入C，影响实验 Ba2++CO2+2OH－= BaCO3↓+H2O ③④ 20.0%

【解析】

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AlO2－+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3－，再加入过量稀盐酸，Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，HCO3－+H＋=CO2↑+H2O，反应现象是通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生，沉淀溶解；

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）防止空气中的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，影响测定结果；

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

（6）①、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不符合；

②、滴加盐酸过快，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不符合；

③、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符合；

④、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，影响CO2，不能提高测定准确度，故d符合；

故选③④；

（7）BaCO3质量为3.94g，则n（BaCO3）=3.94g÷197g·mol－1=0.02mol，则n（CaCO3）=0.02mol，质量为0.02mol×100g·mol－1=2g，所以样品中碳酸钙的质量分数为2g÷10g×100%=20%.