Question

【題目】化學興趣小組欲探究自己使用的某品牌牙膏的主要成分。

【查閱資料】

（1）牙膏的成分有活性物質、摩擦劑、保持牙膏濕潤的甘油等物質。

（2）常用的牙膏摩擦劑的主要成分有CaCO3、Al（OH）3、Si02。

（3）牙膏除了碳酸鈣以外，其他物質均不與稀鹽酸反應產生氣體。

（4）SiO2不溶于水，也不與鹽酸反應。Al（OH）3和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和 水，該反應的化學方程式為________________________________________。

偏鋁酸鈉和適量稀鹽酸反應生成氫氧化鋁，氫氧化鋁和稀鹽酸可以發生中和反應。

（5）相關物質的溶解性表：

物質	Al（OH）3	NaAlO2	AlCl3
溶解性	不溶	溶	溶

該品牌牙膏含有上述摩擦劑中的兩種成分，為探究摩擦劑的組成，化學興趣小組取適量該牙膏加水充分攪拌、靜置、過濾、洗滌、干燥，得到該牙膏中的摩擦劑．

【提出猜想】猜想1：摩擦劑的成分為Al（OH）3和CaCO3．

猜想2：摩擦劑的成分為__________________．

猜想3：摩擦劑的成分為SiO2和Al（OH）3．

【設計實驗】

實驗步驟	預期實驗現象	預期實驗結論
組裝下圖裝置進行實驗．取少量摩擦劑于錐形瓶中，加入適量的______．	固體全部溶解，有氣泡，石灰水變渾濁	則猜想1成立 錐形瓶中發生的化學反應方程式為 ______________
	摩擦劑部分溶解 石灰水無明顯變化	則猜想3成立

【實驗結論】經過實驗驗證，猜想1成立．

【實驗反思】同學們為進一步確認摩擦劑中含有氫氧化鋁，先在少量牙膏樣品中加入過量的氫氧化鈉溶液，靜置一段時間，取上層清液，再滴加稀鹽酸至過量．整個實驗過程中觀察到的現象為______________

_________________________________________，依據該現象可以判斷摩擦劑中一定含有氫氧化鋁．

Answer 1

【答案】【查閱資料】（4）Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 【提出猜想】猜想2：SiO2和CaCO3

【設計實驗】

實驗步驟	預期實驗現象	預期實驗結論
稀鹽酸		Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

【實驗反思】牙膏樣品中部分固體溶解，向上層清液中滴加稀鹽酸時開始無現象，之后有固體產生，最后固體溶解

【解析】試題分析：SiO2不溶于水，也不與鹽酸反應。Al(OH)3和氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和水，該反應的化學方程式為Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；常用的牙膏摩擦劑的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。可能的情況是三種：猜想1：摩擦劑的成分為Al(OH)3和CaCO3。猜想2：摩擦劑的成分為SiO2和CaCO3。猜想3：摩擦劑的成分為SiO2和Al(OH)3。組裝下圖裝置進行實驗。取少量摩擦劑于錐形瓶中，加入適的鹽酸，猜想1成立錐形瓶中發生的反應為：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；為進一步確認摩擦劑中含有氫氧化鋁，先在少量牙膏樣品中加入過量的氫氧化鈉溶液，靜置一段時間，取上層清液，再滴加稀鹽酸至過量。整個實驗過程中觀察到的現象為牙膏樣品中部分固體溶解，向上層清液中滴加稀鹽酸時開始無現象，之后有固體產生，最后固體溶解，依據該現象可以判斷摩擦劑中一定含有氫氧化鋁。