Question

【題目】化學(xué)興趣小組對(duì)某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進(jìn)行以下探究：

查得資料：①該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成；

②牙膏中其它成分遇到鹽酸時(shí)無(wú)氣體生成。

Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗(yàn)：取適量牙膏樣品，加水成分?jǐn)嚢琛⑦^(guò)濾。

（1）往濾渣中加入過(guò)量NaOH溶液，過(guò)濾。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____________________。

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測(cè)定

利用下圖所示裝置（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：

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需持續(xù)緩緩?fù)ㄈ肟諝狻Ｆ渥饔贸�了可攪�?/span>B、C中的反應(yīng)物外，還有_______。

（3）下列各項(xiàng)措施中，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度的是_____________（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

（4）實(shí)驗(yàn)中準(zhǔn)確稱(chēng)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_____________________________。

（5）有人認(rèn)為不必測(cè)定C中生成的BaCO3質(zhì)量，只要測(cè)定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。實(shí)驗(yàn)證明按此方法測(cè)定的結(jié)果明顯偏高，原因是__________。

（6）將等體積的AlCl3與NaOH溶液混合，充分反應(yīng)后，測(cè)得混合溶液中含有鋁元素質(zhì)量是沉淀中含有鋁元素質(zhì)量的2倍，則c(AlCl3)與c(NaOH)的比值是____________。

Answer 1

【答案】（1）通入CO2氣體有白色沉淀生成；加入鹽酸有氣體生成、沉淀溶解；

（2）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

（3）c、d

（4）25%

（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中 （6） 1:1或3:11

【解析】

試題（1）通入過(guò)量CO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)：AlO2—＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3—，產(chǎn)生白色沉淀，再加過(guò)量鹽酸時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，HCO3—＋H＋===H2O＋CO2↑，白色沉淀溶解，同時(shí)產(chǎn)生氣體。（2）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�?/span>CO2氣體全部排入C中，使之完全被Ba(OH) 2溶液吸收；（3）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，a不符合；b、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，b不符合；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，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度， c符合；d．在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置，氯化氫已被C裝置吸收，不影響CO2，不能提高測(cè)定準(zhǔn)確度， d符合；（4）BaCO3質(zhì)量為3．94g，則n（BaCO3）==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×100%=25%．（5）B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進(jìn)入裝置C中，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量偏大，測(cè)定的碳酸鈣的質(zhì)量偏大，碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高；（6）根據(jù)反應(yīng)：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3HCl，Al(OH)3+ NaOH= NaAlO2+2H2O，溶液中鋁元素的存在形式可以是Al3＋或AlO2－。故當(dāng)溶液中Al3＋與Al(OH)3物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，c(AlCl3)：c(NaOH)＝3∶3=1：1；當(dāng)溶液中AlO2－與Al(OH)3的物質(zhì)的量之比為2∶1時(shí)，c(AlCl3)：c(NaOH)＝3∶11。