Question

13．化學(xué)興趣小組對(duì)牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行探究．查資料得知：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(shí)無(wú)氣體生成．
Ⅰ．取適量牙膏樣品，加水充分?jǐn)嚢�、過(guò)濾．
（1）往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾．
氫氧化鋁與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（2）往（1）所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，再加入過(guò)量稀鹽酸．
觀察到的現(xiàn)象是通入CO₂氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生、沉淀溶解．
Ⅱ．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(guò)程回答下列問(wèn)題：
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)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．
（4）裝置D的作用是防止空氣中CO₂進(jìn)入C，影響實(shí)驗(yàn)．
（5）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是cd（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(guò)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(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱取 8.00g樣品三份，進(jìn)行三次測(cè)定，測(cè)得BaCO₃平均質(zhì)量為 3.94g．則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．
Ⅲ．（7）₅₆Ba與Mg在同一主族，Ba在周期表的位置是第六周期IIA族，MgO的堿性比BaO
弱（填“強(qiáng)”或“弱”），Mg（OH）₂的溶解度比Ba（OH）₂的溶解度�。ㄌ睢按蟆被颉靶　保�

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；
（2）往（1）所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，再加入過(guò)量稀鹽酸，Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O；
Ⅱ．（3）實(shí)驗(yàn)通過(guò)C裝置生成的碳酸鋇的質(zhì)量測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)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(cè)定的碳酸鋇的質(zhì)量偏�。�
（4）空氣中二氧化碳進(jìn)入C裝置后能夠與氫氧化鋇反應(yīng)，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，據(jù)此可知裝置D的作用；
（5）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；
b、滴加鹽酸過(guò)快CO₂，CO₂不能完全被吸收，排出裝置C；
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；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，二氧化碳中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的量；
（6）BaCO₃質(zhì)量為3.94g n（BaCO₃）=0.0200mol，則n（CaCO₃）=0.0200mol，質(zhì)量為2.00g；
Ⅲ、（7）依據(jù)元素周期表分析Ba元素是56號(hào)元素與鎂同主族，結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律得到周期表中的位置，依據(jù)同主族遞變規(guī)律分析判斷氧化物穩(wěn)定性和堿的強(qiáng)弱；

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；
（2）往（1）所得濾液中先通入過(guò)量二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)AlO₂^-+CO₂+2H₂O=Al（OH）₃↓+HCO₃^-，再加入過(guò)量稀鹽酸，Al（OH）₃+3HCl=AlCl₃+3H₂O，HCO₃^-+H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：通入CO₂氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體產(chǎn)生、沉淀溶解；
Ⅱ．（3）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：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；
（4）由于空氣中二氧化碳進(jìn)入C裝置后能夠與氫氧化鋇反應(yīng)，影響了實(shí)驗(yàn)測(cè)定，而裝置D可防止空氣中CO₂進(jìn)入C，從而避免了對(duì)該實(shí)驗(yàn)測(cè)定的影響，
故答案為：防止空氣中CO₂進(jìn)入C，影響實(shí)驗(yàn)；
（5）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錯(cuò)誤；
b、滴加鹽酸過(guò)快CO₂，CO₂來(lái)不及被吸收，就排出裝置C，滴加鹽酸不宜過(guò)快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故b錯(cuò)誤；
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正確；
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，CO₂中混有的HCl與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，影響了CO₂的總量，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度，故d正確；
故答案為：cd；
（6）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：$\frac{2g}{8g}$×100%=25%，
故答案為：25%；
（7）₅₆Ba與Mg在同一主族，Ba為56號(hào)元素有六個(gè)電子層，最外層電子數(shù)為2，在周期表的位置是第六周期IIA族，同主族金屬性依次增加，形成堿性增強(qiáng)，MgO的堿性比BaO弱，氫氧化鎂難溶于水，氫氧化鋇易溶于水，Mg（OH）₂的溶解度比Ba（OH）₂的溶解度小，
故答案為：第六周期IIA族；弱；�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究物質(zhì)組成、測(cè)量物質(zhì)含量的方法，題目難度較大，涉及對(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(yǔ)、化學(xué)計(jì)算、物質(zhì)組成的測(cè)定等知識(shí)，是對(duì)所需知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)與分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，理解實(shí)驗(yàn)原理是解答的關(guān)鍵．