题目内容
3.【已知资料】
①SiO2不溶于水、且不与酸反应
②K12、甘油、香精等均易溶于水
【实验探究】
Ⅰ:取一小段牙膏,加入蒸馏水,充分搅拌后静置,测得上层清液的pH为8.3,则此牙膏显碱 性.
Ⅱ:兴趣小组同学设计了如下实验方案,并进行3次实验.通过测量SiO2质量,从而确定此牙膏中SiO2的质量分数.实验过程如下:
①准确称取2.0g牙膏膏体,加足量水充分溶解并过滤.
②将滤渣转移至烧杯中,加入过量稀盐酸,至看到不再产生气泡为止.
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 |
| 实验前(g) | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 实验后(g) | 0.43 | 0.44 | 0.45 |
④根据实验数据进行计算,此牙膏中SiO2的质量分数为22%.
⑤反思实验过程.
A.步骤①中加足量水的目的是把NaHCO3、K12、甘油、香精等物质充分溶解.
B.若验证步骤②中盐酸过量,可以选择的试剂是酸碱指示剂(石蕊或酚酞试液、PH试纸)、活泼金属(锌、铁、镁等)、碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等)(至少写出类别不同的两种物质).
C.多次测量实验数据的目的是提高实验的精确度.
分析 【实验探究】
Ⅰ根据测得其上层清液的pH为8.3大于7进行解答;
Ⅱ②根据碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳进行解答;
③根据物质分离的方法分析;
④根据剩余固体的质量就是二氧化硅的质量进行解答;
⑤A、根据物质的溶解性进行分析;
B、根据盐酸的性质分析;
C、根据此测定做3次实验的目的是提高实验的精确度进行解答.
解答 解:【实验探究】
Ⅰ测得其上层清液的pH为8.3大于7,所以则此牙膏显弱碱性;
Ⅱ②碳酸钙和盐酸反应生成二氧化碳,所以转移剩余物至烧杯中,加入稀HCl,至气体不再产生为止;
③要想从溶液中得到不溶性的固体二氧化硅,应进行的操作步骤为:过滤、洗涤、干燥;
④剩余固体的质量就是二氧化硅的质量,3次实验所得SiO2的平均值为0.44g.
此牙膏中SiO2的质量分数=$\frac{0.44g}{2.0g}$×100%=22%;
⑤A、加过量水的目的是把NaHCO3、K12、甘油、香精等物质充分溶解;
B、用酸碱指示剂(石蕊或酚酞试液、PH试纸)、(锌、铁、镁等)、碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等)都可检验盐酸的存在;
C、根据此测定做3次实验的目的是提高实验的精确度.
故答案为:
【实验探究】Ⅰ:碱;Ⅱ:②不再产生气泡; ④22
⑤A:把NaHCO3、K12、甘油、香精等物质充分溶解.
B:酸碱指示剂(石蕊或酚酞试液、PH试纸)、活泼金属(锌、铁、镁等)、碳酸盐(碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙等).(答案合理给分)
C:提高实验的精确度(或可信度)
点评 本题就牙膏问题对所学的化学知识:物质的组成、碳酸钙和稀盐酸的反应、二氧化碳和氢氧化钙的反应考查,要熟练掌握这些知识.
练习册系列答案
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(1)写出该中和反应的化学方程式Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【进行猜想】(A)溶质可能是CaCl2和Ca(OH)2 (B)溶质可能只是CaCl2 (C)溶质可能是CaCl2和盐酸
【实验探究】①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡.观察到酚酞试液不变色,于是他排除了猜想(A),你认为他排除猜想(A)的理由是酚酞溶液不变色,说明溶液不呈碱性,而猜想A的溶液呈碱性,所以可以排除.
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写表格:
通过以上探究,最后确定猜想(C)正确.
【反思与拓展】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁质下水管道,可能造成的危害是腐蚀下水道
腐蚀下水道,要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量的CaCO3,充分反应后过滤,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
(1)写出该中和反应的化学方程式Ca(OH)2+2HCl═CaCl2+2H2O.
(2)探究烧杯内溶液中溶质的成分:
【提出问题】该烧杯内的溶液中溶质是什么?
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性.
【进行猜想】(A)溶质可能是CaCl2和Ca(OH)2 (B)溶质可能只是CaCl2 (C)溶质可能是CaCl2和盐酸
【实验探究】①小明从烧杯中取了少量反应后的溶液于一支试管中,并向试管中滴加几滴无色酚酞试液,振荡.观察到酚酞试液不变色,于是他排除了猜想(A),你认为他排除猜想(A)的理由是酚酞溶液不变色,说明溶液不呈碱性,而猜想A的溶液呈碱性,所以可以排除.
②小华想用碳酸钠溶液来验证后两种猜想,请你帮他完成实验,填写表格:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量反应后的溶液于试管中,逐滴加入碳酸钠溶液 | 只有白色沉淀产生 | 猜想(B)正确 |
| 先有气泡产生,后有白色沉淀产生 | 猜想(C)正确 |
【反思与拓展】你认为上述烧杯内溶液如果未经处理直接倒入铁质下水管道,可能造成的危害是腐蚀下水道
腐蚀下水道,要想处理烧杯内溶液使其只得到CaCl2溶液,应向溶液中加入过量的CaCO3,充分反应后过滤,反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
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