题目内容
【题目】化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：
查得资料：①该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；
②牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成。
Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验：取适量牙膏样品，加水成分搅拌、过滤。
（1）往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是____________________。
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BaCO3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：
（2）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_______。
（3）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
（4）实验中准确称取8.00g样品三份，进行三次测定，测得BaCO3平均质量为3.94g。则样品中碳酸钙的质量分数为_____________________________。
（5）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__________。
（6）将等体积的AlCl3与NaOH溶液混合，充分反应后，测得混合溶液中含有铝元素质量是沉淀中含有铝元素质量的2倍，则c(AlCl3)与c(NaOH)的比值是____________。
【答案】（1）通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体生成、沉淀溶解；
（2）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
（3）c、d
（4）25%
（5）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中 （6） 1:1或3:11
【解析】
试题（1）通入过量CO2时发生反应：AlO2—＋CO2＋2H2O=Al(OH)3↓＋HCO3—，产生白色沉淀，再加过量盐酸时发生反应：Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O，HCO3—＋H＋===H2O＋CO2↑，白色沉淀溶解，同时产生气体。（2）装置中残留部分二氧化碳，不能被完全吸收，导致测定的碳酸钡的质量偏小，持续缓缓通入空气的作用为：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；（3）a、在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体，防止影响碳酸钡质量的测定，可以提高测定准确度，a不符合；b、滴加盐酸不宜过快，使二氧化碳吸收完全，可以提高测定准确度，b不符合；c、在AB之间增添盛有浓硫酸的洗气装置，吸收水分，不影响CO2，不能提高测定准确度， c符合；d．在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置，氯化氢已被C装置吸收，不影响CO2，不能提高测定准确度， d符合；（4）BaCO3质量为3．94g，则n（BaCO3）=
=0．02mol，则n（CaCO3）=0．02mol，质量为0．02mol×100g/mol=2g，所以样品中碳酸钙的质量分数为
×100%=25%．（5）B中的水蒸气、氯化氢气体等进入装置C中，导致测定二氧化碳的质量偏大，测定的碳酸钙的质量偏大，碳酸钙的质量分数偏高；（6）根据反应：AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3HCl，Al(OH)3+ NaOH= NaAlO2+2H2O，溶液中铝元素的存在形式可以是Al3＋或AlO2－。故当溶液中Al3＋与Al(OH)3物质的量之比为2∶1时，c(AlCl3)：c(NaOH)＝3∶3=1：1；当溶液中AlO2－与Al(OH)3的物质的量之比为2∶1时，c(AlCl3)：c(NaOH)＝3∶11。
