Question

5．化學(xué)興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：
查得資料：①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；
②牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生．
實驗內(nèi)容：
Ⅰ．摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗．
取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢琛⑦^濾，往濾渣中加入過量NaOH溶液．
（1）該過程涉及主要反應(yīng)的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
Ⅱ．牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定
利用如圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進(jìn)行實驗，充分反應(yīng)后，測定C中生成的沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

依據(jù)實驗過程回答下列問題：
（2）實驗過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝猓�其作用除了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有：把生成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（3）C中反應(yīng)生成沉淀的化學(xué)方程式是Ba（OH）₂+CO₂═BaCO₃↓+H₂O．
（4）下列各項措施中，能提高測定準(zhǔn)確度的是a、c（填標(biāo)號）．
a．滴加鹽酸不宜過快
b．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
c．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體
d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
（5）實驗中準(zhǔn)確稱取10.00g樣品三份，進(jìn)行三次測定，測得C中產(chǎn)生沉淀平均質(zhì)量為3，.94g．則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%．
（6）有人認(rèn)為只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，也可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實驗證明按此方法測定的結(jié)果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水^-；
Ⅱ．（2）實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏．
（3）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水．
（4）a、滴加鹽酸過快CO₂，CO₂不能完全被吸收，排出裝置C；
b、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO₂；
c、在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測定；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以吸收CO₂中的HCl，又生成二氧化碳，影響CO₂．
（5）BaCO₃質(zhì)量為3.94g，n（BaCO₃）=0.0200mol，則n（CaCO₃）=0.0200mol，質(zhì)量為2.00g．
（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

解答 解：Ⅰ．（1）氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉與水，反應(yīng)離子方程式為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O．
故答案為：Al（OH）₃+OH^-═AlO₂^-+2H₂O；
Ⅱ．（2）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測定的碳酸鋇的質(zhì)量偏小，持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝獾淖饔脼椋喊焉�成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
故答案為：把生成的CO₂氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）₂溶液吸收．
（3）二氧化碳與氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇與水，反應(yīng)方程式為CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．
故答案為：CO₂+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+H₂O．
（4）a、滴加鹽酸過快CO₂，CO₂來不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測定準(zhǔn)確度，故a正確；
b、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO₂，不能提高提高測定準(zhǔn)確度，故b錯誤；
c、在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO₂氣體，防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測定，可以提高測定準(zhǔn)確度，故c正確；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以吸收CO₂中的HCl，生成二氧化碳，使二氧化碳增加，影響CO₂，不能提高測定準(zhǔn)確度，故d錯誤．
故答案為：ac；
（5）BaCO₃質(zhì)量為3.94g，則n（BaCO₃）=$\frac{3.94g}{197g/mol}$=0.02mol，則n（CaCO₃）=0.02mol，質(zhì)量為0.02mol×100g/mol=2g，
所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2g}{10.00g}$×100%=20%．
故答案為：20%；
（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高．
故答案為：B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中．

點評 本題考查對實驗原理與操作步驟的理解及評價、常用化學(xué)用語、化學(xué)計算、物質(zhì)組成的測定等，難度中等，是對所需知識的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實的基礎(chǔ)知識與分析問題、解決問題的能力，理解實驗原理是解答的關(guān)鍵．