Question

【題目】校化學興趣小組欲對市售的某些牙背、牙粉進行探究。以下是A牙膏、B牙膏、C牙粉商標上摩擦劑的主要成分。

A牙膏	B牙膏	C牙粉
氫氧化鋁、碳酸鈣	碳酸鈣	碳酸鈣

查閱資料：氫氧化鋁固體既能與酸反應生成鹽和水，也能和堿反應生成鹽和水（牙膏和牙粉中除了摩擦劑以外，其它物質均不與酸、堿反應）。

實驗一：驗證 A牙膏中含有氫氧化鋁、碳酸鈣，實驗設計如下：

（1）步驟②中x的具體操作過程是_____。

（2）從步驟③的探究結果可知A牙膏中一定含有碳酸鈣摩擦劑，原因用化學方程式表示為_____。

（3）為進一步證明氫氧化鋁存在，向過濾所得沉淀中加入_____，當觀察到_____，可以證明氫氧化鋁存在。

實驗二：比較B 牙膏和C牙粉中碳酸鈣含量的多少，實驗設計如下：

步驟	實驗操作	實驗現象
①	用同一套裝置先后進行兩次實驗，裝入藥品如圖甲
②	打開分液漏斗活塞注入一定量稀鹽酸，然后關閉活塞	有氣泡產生
③	待②反應結束后，再打開分液漏斗活塞，注入一定量稀鹽酸，然后關閉活塞	無明顯現象
④	稱量反應后裝置及藥品的總質量并比較	加入B牙膏的裝置及藥品的總質量大于加入C牙粉的裝置及藥品的總質量

（4）實驗結論為_____。

（5）步驟③的作用是_____。

（6）有同學認為該實驗前可以不檢查裝置的氣密性，你是否認同？并說明原因_____。

實驗三：測定C牙粉中碳酸鈣的含量

（7）方案一：若不改動實驗二的裝置和基本步驟，要測定牙粉中碳酸鈣的質量分數，還應測定的數據有_____。

（8）方案二：取C牙粉0.3g放入圖乙裝置，再將注射器中10mL稀鹽酸迅速壓入燒瓶中。實驗記錄如下：

時間/min	1	3	5	7	8	9	10
注射器讀數/mL	40.0	59.0	60.0	60.4	60.5	60.5	60.5

綜合分析以上實驗過程和數據，最終生成氣體的體積是_____mL。根據氣體體積計算其質量，進而計算C牙粉中碳酸鈣的含量。

Answer 1

【答案】用玻璃棒蘸取少量濾液與pH試紙上，變色后與標準比色卡比較 NaOH溶液 沉淀部分溶解 C牙膏中碳酸鈣的含量大于B牙膏中碳酸鈣的含量 判斷牙膏中的碳酸鈣已完全反應 認同，反應生成的二氧化碳會通過導管散逸到空氣中，裝置是否漏氣不影響剩余物的質量 反應前C牙粉的質量 50.5

【解析】

（1）用pH試紙測定溶液pH的方法是：用玻璃棒蘸取少量濾液滴加pH試紙上，變色后與標準比色卡比較，讀出溶液的pH；
（2）碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學方程式為：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）因為氫氧化鋁能和氫氧化鈉反應，碳酸鈣不和氫氧化鈉反應，所以向過濾所得沉淀中加入氫氧化鈉溶液；當觀察到沉淀部分溶解，可以證明氫氧化鋁存在；
（4）等質量的牙膏、牙粉與足量等質量的稀鹽酸反應，根據反應后總質量的減少也就是生成二氧化碳質量的質量多少可確定牙膏、牙粉中碳酸鈣的質量多少，所以實驗結論為：C牙粉中碳酸鈣的含量大于B牙膏碳酸鈣的含量；
（5）步驟③的作用是：判斷牙膏中的碳酸鈣已完全反應；
（6）有同學認為該實驗前不需要測定裝置的氣密性，因為此實驗不需直接收集測定二氧化碳的質量，實驗裝置是否漏氣不影響測定結果，所以該實驗前不需要測定裝置的氣密性；
（7）要測定牙粉中碳酸鈣的質量分數，需要測定牙粉中碳酸鈣的質量，可以通過二氧化碳的質量求得碳酸鈣的質量，因此還應測定的數據有反應前C牙粉的質量；
（8）注射器的起始讀數是10mL，最終讀數為60.5mL，增加了50.5mL，則最終生成氣體的體積是50.5mL。