Question

【題目】已知牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產生。某興趣小組對摩擦劑成分及其含量進行以下探究：

Ⅰ．摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗

取適量牙膏樣品，加水充分攪拌、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）所得濾液中通入過量二氧化碳，主要發生反應的離子方程式是 。

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。

依據實驗過程回答下列問題：

（3）D裝置的作用是 ；

（4）實驗過程中需持續緩緩通入空氣。其作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有：______________。

（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）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。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高，原因是_____________。

Answer 1

【答案】Ⅰ．（1）Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O(2分)

（2）CO2+AlO＋2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-(2分)

Ⅱ．（3）防止空氣中的CO2進入C中(1分)

（4）把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收(1分)

（5）cd(2分)

（6）B中的氯化氫氣體等進入裝置C中(或其他合理答案)(2分)

【解析】

試題分析：

Ⅰ．（1）Al(OH)3與NaOH溶液反應生成NaAlO2與水，反應離子方程式為Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O；

（2）（1）所得濾液中主要是NaAlO2和過量的NaOH，通入過量二氧化碳，發生的主要反應是CO2 +AlO＋2H2O= Al(OH)3↓+ HCO3-；

Ⅱ．由裝置圖分析，B中樣品中的碳酸鈣與鹽酸反應產生CO2氣體，通入C中，被Ba(OH)2溶液吸收，產生BaCO3沉淀，通過BaCO3的質量來計算樣品中碳酸鈣的質量分數。為將裝置中殘留的部分二氧化碳完全通入C中，故需持續緩緩通入空氣，由于空氣中也存在CO2，為減少誤差，設計A裝置來除去空氣中的CO2，而裝置D則是為了避免右端空氣中的CO2氣體進入C中與Ba(OH)2溶液反應導致沉淀質量偏大。

（3）據上述分析，可知D裝置的作用是防止空氣中的CO2進入C中；

（4）裝置中殘留部分二氧化碳，不能被完全吸收，導致測定的碳酸鋇的質量偏小，所以實驗過程中持續緩緩通入空氣的作用除了可攪拌B、C中的反應物外，還有把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。

（5）a．在加入鹽酸之前，應排凈裝置內的CO2氣體，防止影響碳酸鋇質量的測定，可以提高測定準確度；b．滴加鹽酸過快產生的CO2來不及被吸收，就排出裝置C，所以滴加鹽酸不宜過快，使二氧化碳吸收完全，可以提高測定準確度；c．在A～B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置，吸收水分，不影響CO2，不能提高提高測定準確度；d．在B～C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，可以吸收揮發出的HCl，與碳酸氫鈉溶液反應產生更多的CO2，不能提高測定準確度。故選cd。

（6）B中的氯化氫氣體等進入裝置C中，導致測定裝置C在吸收CO2前后的質量差偏大。