Question

牙膏是生活必需品，某興趣小組同學對某品牌市售牙膏展開如下探究，請回答問題：

[資料卡片]：

a、SiO₂不溶于水、且不與酸反應，高溫不分解；

b、NaHCO₃受熱易分解，生成Na₂CO₃、H₂O、CO₂；

c、牙膏中保濕劑、增稠劑、香精等均為有機物．

（1）取一小段牙膏，加入蒸餾水，充分攪拌后靜置，測得其上層清液的pH為8.3，則此牙膏顯　　性，實驗室能否用pH試紙測得該數值，請你作出判斷并說明理由．　　；

（2）小岳同學發現，此品牌牙膏在冬季會出現顆粒變大的現象．資料顯示是牙膏中的K₁₂（一種鈉鹽）析出，則K₁₂的溶解度和溫度的關系是　　；

（3）為測定此牙膏中SiO₂的質量分數，興趣小組同學設計了如下方案，并進行了3次實驗：

[實驗步驟]：

①準確稱取2.0g牙膏膏體，烘干水分，高溫加熱，至質量不再減輕為止，在干燥器中冷卻至室溫；

②轉移剩余物至燒杯中，加入稀HCl，至　　；

③過濾、洗滌、稱量得到剩余固體質量（如表）；

④根據實驗數據進行計算．

[數據處理]：

（4）此測定做3次實驗的目的是　　；

（5）綜合上述實驗方案及實驗數據，計算此牙膏中SiO₂的質量分數．　　；

[實驗分析]：

（6）按上述實驗步驟操作，發現測定結果偏大，導致偏大的原因可能是　　；

（7）高溫加熱的目的除為了除去CaCO₃及NaHCO₃以外，還為除去　、、　；

（8）步驟②中，加稀HCl發生的反應有　　、　　；

（9）步驟③中，洗滌的目的是　　；若不洗滌，則測定結果將　　．（填“偏大”、“偏小”或“不變”）

（10）為保證洗滌效果，最好用　　洗滌．

A．蒸餾水     B．自來水     C．飽和NaCl溶液     D．飽和CaCl₂溶液．

Answer 1

分析：

（1）根據測得其上層清液的pH為8.3大于7進行解答； （2）根據牙膏中的K12在冬天析出進行解答； （3）根據碳酸鈉和鹽酸反應生成二氧化碳進行解答； （4）根據此測定做3次實驗的目的是提高實驗的精確度進行解答； （5）根據剩余固體的質量就是二氧化硅的質量進行解答； （6）根據步驟③中，沒有將剩余固體進行干燥，有洗滌液附著在固體表面進行解答； （7）根據保濕劑、增稠劑、香精等有機物加熱會揮發進行解答； （8）根據①中的固體有二氧化硅、氧化鈣、碳酸鈉進行進行解答； （9）根據洗滌的目的是除去固體表面附著的CaCl2和NaCl溶液進行解答； （10）根據蒸餾水中不含有其他可溶性物質進行解答．

解答：

解：（1）測得其上層清液的pH為8.3大于7，所以則此牙膏顯弱堿性；pH試紙只能測定出整數值，而測得清液的pH為8.3，所以實驗室不能用pH試紙測得該數值； （2）牙膏中的K12在冬天析出，說明K12的溶解度隨溫度降低而降低（或隨溫度升高而增大）； （3）碳酸鈉和鹽酸反應生成二氧化碳，所以轉移剩余物至燒杯中，加入稀HCl，至氣體不再產生為止； （4）此測定做3次實驗的目的是提高實驗的精確度（或可信度）； （5）剩余固體的質量就是二氧化硅的質量，3次實驗所得SiO2的平均值為0.44g． 此牙膏中SiO2的質量分數=； （6）步驟③中，沒有將剩余固體進行干燥，有洗滌液附著在固體表面，會使得測定結果偏大； （7）保濕劑、增稠劑、香精等有機物加熱會揮發，所以高溫加熱的目的除為了除去CaCO3及NaHCO3以外，還為除去保濕劑、增稠劑、香精等有機物； （8）①中的固體有二氧化硅、氧化鈣、碳酸鈉，所以加稀HCl發生的反應有氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，以及碳酸鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、水、二氧化碳，化學方程式分別為CaO+2HCl═CaCl2+H2O、Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑； （9）洗滌的目的是除去固體表面附著的CaCl2和NaCl溶液，若不洗滌，則測定結果將偏大； （10）蒸餾水中不含有其他可溶性物質，所以為保證洗滌效果，最好用蒸餾水洗滌． 故答案為：（1）弱堿性；不能，因為pH試紙只能測定出整數值； （2）K12的溶解度隨溫度降低而降低（或隨溫度升高而增大）； （3）氣體不再產生為止； （4）提高實驗的精確度（或可信度）； （5）22%； （6）步驟③中，沒有將剩余固體進行干燥，有洗滌液附著在固體表面； （7）保濕劑、增稠劑、香精等有機物； （8）CaO+2HCl═CaCl2+H2O；Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑； （9）除去固體表面附著的CaCl2和NaCl溶液；偏大； （10）A．