题目内容
【题目】牙膏摩擦剂一般含有CaCO3、SiO2、Al（OH）3中的两种或三种，化学兴趣小组的同学取适量某品牌牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥，得到该牙膏中的摩擦剂，对其成分进行探究。
（提出猜想）猜想1：CaCO3和SiO2；猜想2：______；
猜想3：______；猜想4：CaCO3、SiO2、Al（OH）3
（查阅资料）（1）SiO2不溶于水，不与盐酸反应，能与碱反应。
（2）Al（OH）3不仅能与稀盐酸反应，还能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和水。
（3）相关物质的溶解性表：
物质 | CaCO3 | Ca（OH）2 | CaCl2 | Al（OH）3 | NaAlO2 | AlCl3 |
溶解性 | 不溶 | 微溶 | 溶 | 不溶 | 溶 | 溶 |
（实验验证）下列实验仅供选择的试剂：稀盐酸，氢氧化钠溶液。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
①组装下图装置进行实验，取少量摩擦剂于锥形瓶中，加入足量的 ______ 。
| 固体部分溶解，有气泡 产生，澄清石灰水出现白色浑浊 | 则摩擦剂中一定含有______ ， 试管中发生反应的化学方程式为： ______ 。 |
②取步骤①所得的滤液，逐渐滴入足量的 ______ ，充分反应 | 先有较多沉淀生成，后又逐渐减少，但不完全消失 | 则摩擦剂中还含有 ______ ， 沉淀减少的反应的化学方程式为： ______ 。 |
（实验结论）经过实验验证，猜想______成立。
（实验反思）步骤②中沉淀不完全消失的原因是______。
【答案】CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3 SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3 稀盐酸 CaCO3、SiO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 氢氧化钠溶液 Al（OH）3 Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O 4 NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固体析出
【解析】
[提出猜想]牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al（OH）3、SiO2，根据由上边物质中的两种或三种组成，因此可提出如下猜想：
猜想1：CaCO3和SiO2；
猜想2：CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3；
猜想3：SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3；
猜想4：CaCO3、SiO2、Al（OH）3；
故答案为：CaCO3和Al（OH）3或SiO2和Al（OH）3；SiO2和Al（OH）3或CaCO3和Al（OH）3；
[设计实验]①氢氧化铝能与稀盐酸反应生成氯化铝和水，二氧化硅不溶于稀盐酸，碳酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。组装下图装置进行实验，取少量摩擦剂于锥形瓶中，加入足量的稀盐酸，观察到固体部分溶解，有气泡产生，澄清石灰水出现白色浑浊，说明摩擦剂中一定含有碳酸钙，这是因为碳酸钙能与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和水；
②氯化铝能与氢氧化钠反应生成氢氧化铝白色沉淀和氯化钠，氢氧化铝又能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠（NaAlO2）和水，所以取步骤①所得的滤液，逐渐滴入足量的氢氧化钠溶液，充分反应若观察到先有较多沉淀生成，后又逐渐减少，但不完全消失，说明摩擦剂中还含有氢氧化钠，故答案为：
实验步骤 | 预期实验现象 | 预期实验结论 |
稀盐酸 | CaCO3、SiO2 CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O | |
氢氧化钠溶液 | Al（OH）3 Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O |
[实验结论]由以上实验探究及其现象可知，该摩擦剂中含有CaCO3、SiO2、Al（OH）3，说明猜想4成立；故答案为：4；
[实验反思]因为NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固体析出，所以步骤②中沉淀不能完全消失；故答案为：NaOH与滤液中的CaCl2混合反应生成微溶于水的Ca（OH）2，溶液中有Ca（OH）2固体析出。
