Question

（14分）化學(xué)興趣小組對(duì)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：該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時(shí)無氣體產(chǎn)生。

Ⅰ．摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)。取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢�、過濾。

（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾，濾液中通入過量二氧化碳，請(qǐng)寫出通入過量二氧化碳反應(yīng)的離子方程式是___________，______________。

Ⅱ．牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定。利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，充分反應(yīng)后，測(cè)定C 中生成的BaCO3沉淀質(zhì)量，以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

依據(jù)實(shí)驗(yàn)過程回答下列問題：

（2）實(shí)驗(yàn)過程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸�了可攪拌B、C中的反應(yīng)物外，還有_________________

（3）C中反應(yīng)生成BaCO3的化學(xué)方程式是_____________________________________

（4）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是________(填標(biāo)號(hào))。

a．在加入鹽酸之前，應(yīng)排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

b．滴加鹽酸不宜過快

c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

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(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取8.00 g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO3平均質(zhì)量為3.94 g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______。

（6）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，就可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是________。

 

Answer 1

（1）OH－＋CO2=HCO3－、AlO2-+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-

（2）可以把生成的CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba（OH）2溶液吸收

（3）CO2+Ba（OH）2＝BaCO3↓+H2O （4）cd （5）25%

（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中

【解析】

試題分析：（1）氫氧化鈉過量，因此所得濾液是氫氧化鈉和偏鋁酸鈉的混合液，則往所得濾液中通入過量二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)為OH－＋CO2=HCO3－、AlO2-+CO2+2H2O＝Al（OH）3↓+HCO3-；

（2）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導(dǎo)致測(cè)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：

（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；

（4）a、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(cè)定，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故a不符合；b、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(cè)定準(zhǔn)確度，故b不符合；c、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(cè)定準(zhǔn)確度，故c符合；d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，影響CO2，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故d符合，故選：cd；

（5）BaCO3質(zhì)量為3.94g，則n（BaCO3）＝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×100%＝25%；

（6）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高。

考點(diǎn)：考查對(duì)實(shí)驗(yàn)原理與操作步驟的理解及評(píng)價(jià)、常用化學(xué)用語、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測(cè)定等