Question

學習小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究：
查得資料： 該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。
Ⅰ．摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗： 取適量牙膏樣品，加水攪拌、過濾。
（1）往濾渣中加入過量NaOH溶液，過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是______________。
（2）往（1）所得濾液中先通入過量二氧化碳，再加入過量稀鹽酸。觀察到的現(xiàn)象是________________。
Ⅱ．牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定：利用下圖所示裝置（圖中夾持儀器略去）進行實驗，充分反應后，測定C中生成的BaCO₃沉淀質量，以確定碳酸鈣的質量分數(shù)。

依據(jù)實驗過程回答下列問題：
（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有______
（4）C中反應生成BaCO₃的化學方程式是__________________________
（5）下列各項措施中，不能提高測定準確度的是_________（填標號）。
A．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的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
（6）實驗中準確稱取8.00g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO₃平均質量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為_________。
（7）有人認為不必測定C中生成的BaCO₃質量，只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是______________。

Answer 1

（1） Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；（2）通入CO₂氣體有白色沉淀生成，加入鹽酸后有氣體生成，沉淀溶解；（3）把生成的CO₂氣體全部排入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中的水蒸氣、氯化氫等裝置排入C中。

試題分析：（1） 氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；（2）（1）所得濾液中含NaOH、NaAlO₂，往（1）所得濾液中,通入過量二氧化碳，首先發(fā)生反應：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O,然后發(fā)生：CO₂++2H₂O +NaAlO₂= Al(OH)₃+ NaHCO₃; Na₂CO₃+H₂O+CO₂="2" NaHCO₃;再加入過量稀鹽酸,會發(fā)生反應：Al(OH)₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O ；NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+ CO₂↑。所以會觀察到的現(xiàn)象：通入CO₂氣體有白色沉淀生成，加入鹽酸后有氣體生成，沉淀溶解；（3）實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有就是把生成的CO₂氣體全部排入C中，使之全部被Ba(OH)₂溶液吸收；（4）C中反應生成BaCO₃的化學方程式是CO₂+Ba(OH)₂=BaCO₃↓+H₂O；（5）A．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO₂氣體；可以減少裝置的空氣中的CO₂氣體產生的影響，減小實驗誤差，錯誤；B．滴加鹽酸不過快就可以式產生的氣體被充分的吸收，提高所以的準確性；錯誤；C．在A—B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，只能吸收水分，而在后邊的裝置中的氣體吸收就是在溶液中進行的，所以不會影響測定準確度，正確；D．在B—C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以使裝置B揮發(fā)出的HCl被吸收而產生CO₂氣體，使CO₂氣體增多，因此使測定準確度降低，正確。（6）根據(jù)C元素守恒可得關系式：CaCO₃～CO₂～BaCO₃。n(BaCO₃)=3.94g÷197g/mol=0.02mol,則n(CaCO₃)=0.02mol，所以m(CaCO₃)=0.02mol×100g/mol=2g。則樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為（2÷8）×100%25%；（7）有人認為不必測定C中生成的BaCO₃質量，只要測定裝置C在吸收CO₂前后的質量差，一樣可以確定碳酸鈣的質量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是B中的水蒸氣、氯化氫等裝置排入C中，所以質量分數(shù)會偏大。