【題目】化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:

查得資料:該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成。

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)往濾渣中加入過最NaOH溶液,過濾。氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是_____________________________________________________________。

(2)(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸。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(zhì)量,以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。

依據(jù)實驗過程回答下列問題:

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

(4)D裝置的作用是____________________________________________。

(5)C中反應生成BaCO3的化學方程式是_________________________________________。

(6)下列各項措施中,不能提高測定準確度的是________(填標號)。

①在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體

②滴加鹽酸不宜過快

③在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置

④在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置

(7)實驗中準確稱取8.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質(zhì)量為3.94g。則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為____________。

(8)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質(zhì)量,只要測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高,原因是__________。

【答案】 Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 有白色沉淀生成,加HCl 后沉淀全部溶解,同時產(chǎn)生氣泡 將樣品與HCl反應后成的CO2吹入C中,全部被Ba(OH)2吸收 防止空氣中CO2進入C,影響實驗 CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O 、 25% 樣品與HCl反應生成的CO2中混有HClH2O,均會造成溶液增重

【解析】I.(1)濾渣中含有Al(OH)3,Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O,離子方程式為Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O(也可寫為Al(OH)3+OH-═[Al(OH)4]-);正確答案:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。

2NaAlO2溶液呈堿性,通入過量CO2時沉淀Al(OH)3和NaHCO3, Al(OH)3是兩性氫氧化物,能溶于強酸溶液,所以產(chǎn)生的沉淀溶于稀鹽酸中,所以看到的現(xiàn)象是:通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體產(chǎn)生、沉淀溶解;正確答案有白色沉淀生成,加HCl 后沉淀全部溶解,同時產(chǎn)生氣泡。

II.(3)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(zhì)量偏小,持續(xù)緩緩通入空氣的作用把生成的二氧化碳氣體全部排入C中,使之完全被氫氧化鋇溶液吸收;正確答案:將樣品與HCl反應后成的CO2吹入C中,全部被Ba(OH)2吸收

(4)裝置C是用來吸收反應生成的二氧化碳氣體,由于空氣中也含有二氧化碳氣體,因此D裝置的作用是防止空氣中CO2進入C裝置,影響實驗;正確答案防止空氣中CO2進入C,影響實驗

(5)二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水,反應方程式為CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O;正確答案:CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O。

6)在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,防止影響碳酸鋇質(zhì)量的測定,可以提高測定準確度, ①錯誤滴加鹽酸過快, CO2氣體來不及被吸收,就排出裝置C,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,②錯誤;在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2氣體的量,不能提高測定準確度, ③正確;在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置, Ba(OH)2可以吸收CO2中的HCl,影響CO2氣體的吸收,不能提高測定準確度,④正確;正確選項③、④。

7)碳酸鋇質(zhì)量為3.94g,則碳酸鋇的物質(zhì)的量為3.94/197=0.02mol,根據(jù)碳原子的量守恒,碳酸鈣的量為0.02mol,質(zhì)量為0.02×100=2g,所以樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為2/8×100%=25%;正確答案:25%。

8)樣品與HCl反應生成的CO2中混有HClH2O,均會造成溶液增重,所以測定裝置C在吸收CO2前后的質(zhì)量差,確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù),結果明顯偏高;正確答案:樣品與HCl反應生成的CO2中混有HClH2O,均會造成溶液增重。

練習冊系列答案
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出現(xiàn)白色沉淀。

步驟2:取1 mL上層清液于試管中,滴加12 mol/LFe(NO3)3溶液。

溶液變?yōu)榧t色。

步驟3:向步驟2的溶液中,繼續(xù)加入53 mol/LAgNO3溶液。

現(xiàn)象a且溶液紅色變淺。

步驟4:向步驟1余下的濁液中加入53mol/L KI溶液。

出現(xiàn)黃色沉淀。

已知:25℃,Ksp(AgI,黃色)= 8.3×1017 Ksp (AgSCN,白色 )= 1.0×1012 。

回答下列問題:

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