Question

学习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）C中反应生成BaCO₃的化学方程式是__________________________
（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8.00g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_________。
（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______________。

Answer 1

（1） Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；（2）通入CO₂气体有白色沉淀生成，加入盐酸后有气体生成，沉淀溶解；（3）把生成的CO₂气体全部排入C中，使之全部被Ba(OH)₂溶液吸收；（4）CO₂+Ba(OH)₂=BaCO₃↓+H₂O；（5）C,D；（6）25%；（7）B中的水蒸气、氯化氢等装置排入C中。

试题分析：（1） 氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；（2）（1）所得滤液中含NaOH、NaAlO₂，往（1）所得滤液中,通入过量二氧化碳，首先发生反应：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O,然后发生：CO₂++2H₂O +NaAlO₂= Al(OH)₃+ NaHCO₃; Na₂CO₃+H₂O+CO₂="2" NaHCO₃;再加入过量稀盐酸,会发生反应：Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O ；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+ CO₂↑。所以会观察到的现象：通入CO₂气体有白色沉淀生成，加入盐酸后有气体生成，沉淀溶解；（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，还有就是把生成的CO₂气体全部排入C中，使之全部被Ba(OH)₂溶液吸收；（4）C中反应生成BaCO₃的化学方程式是CO₂+Ba(OH)₂=BaCO₃↓+H₂O；（5）A．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO₂气体；可以减少装置的空气中的CO₂气体产生的影响，减小实验误差，错误；B．滴加盐酸不过快就可以式产生的气体被充分的吸收，提高所以的准确性；错误；C．在A—B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，只能吸收水分，而在后边的装置中的气体吸收就是在溶液中进行的，所以不会影响测定准确度，正确；D．在B—C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，可以使装置B挥发出的HCl被吸收而产生CO₂气体，使CO₂气体增多，因此使测定准确度降低，正确。（6）根据C元素守恒可得关系式：CaCO₃～CO₂～BaCO₃。n(BaCO₃)=3.94g÷197g/mol=0.02mol,则n(CaCO₃)=0.02mol，所以m(CaCO₃)=0.02mol×100g/mol=2g。则样品中碳酸钙的质量分数为（2÷8）×100%25%；（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B中的水蒸气、氯化氢等装置排入C中，所以质量分数会偏大。