题目内容
【题目】化学兴趣小组对某品牌牙膏中的摩擦剂成分及其含量进行以下探究:查得资料:该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成;牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体产生。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验
取适量牙膏样品,加水充足搅拌、过滤。
(1)往滤渣中加入过量 NaOH溶液,过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是_________________。
(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳,再加入过量稀盐酸。观察的现象是__________________。
Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验,充分反应后,测定C中生成的BaCO沉淀质量,以确定碳酸钙的质量分数。
依据实验过程回答下列问题:
(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外,还有:________________________。
(4)C中反应生成沉淀的离子方程式是__________________。
(5)下列各项措施中,不能提高测定准确度的是_________(填标号)。
a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体
b.滴加盐酸不宜过快
c.在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置
(6)实验中准确称取10.00 g样品三份,进行三次测定,测得BaCO3平均质量为3.94 g。则样品中碳酸钙的质量分数为__________。
(7)有人认为不必测定C中生成的BaCO3质量,只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差,一样可以确定碳酸钙的质量分数。实验证明按此方法测定的结果明显偏高,原因是______.
【答案】Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O往(1)通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生,沉淀溶解把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2Ocd20%B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中.
【解析】
Ⅰ.(1)Al(OH)3溶于NaOH溶液生成NaAlO2和H2O,离子方程式为Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O;综上所述,本题答案是:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O。
(2)NaAlO2溶液呈碱性,通入过量CO2时沉淀Al(OH)3和NaHCO3,Al(OH)3是两性氢氧化物,能溶于强酸溶液,所以产生的沉淀溶于稀盐酸中,碳酸氢钠与盐酸反应产生二氧化碳气体;所以看到的现象是:通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生、沉淀溶解;综上所述,本题答案是:往(1)通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体产生,沉淀溶解。
(2)Ⅱ.(3)空气中含有CO2,所以A装置能吸收空气中CO2,通入空气的目的是将B中产生的CO2全部排入C中,使CO2完全被Ba(OH)2吸收;综上所述,本题答案是:把生成的CO2气体全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收。
(4)二氧化碳与氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和水,离子方程式为:CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2O;综上所述,本题答案是:CO2+ Ba2++2OH-= BaCO3↓+ H2O。
(5)a.在加入盐酸之前,应排净装置内的CO2气体,提高二氧化碳测定的准确度,错误;
b.滴加盐酸不宜过快,使反应物反应充分,提高二氧化碳测定的准确度,错误;
c.本实验要测定的是反应产生的二氧化碳气体的量,与水的量无关,因此在A-B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置,不能提高测定准确度,正确;
d.在B-C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置,可以除去盐酸挥发出来的氯化氢气体,但是反应又生成了二氧化碳气体,增大了实验误差,准确度降低,正确;
综上所述,本题选c d。
(6)根据C原子守恒得n(CaCO3)=n(BaCO3),所以n(BaCO3)=3.94/197=0.02mol,碳酸钙的质量分数为0.02×100/10×100%=20%;综上所述,本题答案是:20%。
(7)B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中,导致测定的二氧化碳的量偏高;综上所述,本题答案是:B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中。
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