Question

17．牙膏是一种日用必需品．某研究性学习小组对某一品牌牙膏中所含摩擦剂的成分进行了如下探究．
【查阅资料】
（1）牙膏常用氢氧化铝、碳酸钙、二氧化硅等物质作摩擦剂，牙膏中其它成分遇到盐酸时无气体生成；
（2）氢氧化铝是两性氢氧化物，在常温下它既能与强酸，又能与强碱反应．如与氢氧化钠可发生如下反应：
Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．（NaAlO₂溶于水）
【提出问题】该品牌牙膏的酸碱性如何？其中含有什么摩擦剂？
【实验与猜想】
（1）取少量牙膏膏体于小烧杯中，加入10毫升蒸馏水，充分搅拌，静置一段时间，分离上层清液和沉淀，待用；
（2）用pH试纸测定所得溶液的pH大于7，正确的操作方法是在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得出该溶液的pH．
（3）取少量沉淀物加入过量的稀盐酸，沉淀物全部溶解并有大量气泡产生，同时得到澄清溶液A，则该品牌牙膏中一定含有碳酸钙，一定不含有SiO₂．
（4）进行猜想：摩擦剂成分可能是：a．只含碳酸钙    b．碳酸钙和氢氧化铝
【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释与结论
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氢氧化钠溶液	开始无明显现象，后产生白色沉淀	原因是HCl+NaOH=NaCl+H2O， AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl． （用化学方程式表示）
继续滴入氢氧化钠溶液直至过量	沉淀溶解	摩擦剂中还含有Al（OH）3

【实验结论】该品牌牙膏所含摩擦剂的成分可以确定．

Answer 1

分析 测定溶液的pH时，玻璃棒应该是干燥、洁净的，不能把pH试纸伸入溶液中，否则会污染试剂；
二氧化硅属于酸性氧化物，不能和稀盐酸反应；
书写化学方程式要注意规范性，例如反应物、生成物的化学式要正确，要遵循质量守恒定律，书写必要的条件等；
通过实验现象可以判断摩擦剂的成分，要理解氢氧化铝的特殊性质，既能够和酸反应，又能够和碱反应．

解答 解：[实验与猜想]（2）用pH试纸测定所得溶液的pH大于7，正确的操作方法是用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，再与标准比色卡对照，可知溶液的pH大于7；
（4）进行猜想：摩擦剂成分可能是只含有碳酸钙，也可能是含有碳酸钙和氢氧化铝；
[设计实验]
开始无明显现象，后产生白色沉淀，是因为开始时氢氧化钠溶液和过量的盐酸反应，当盐酸完全反应后，氢氧化钠溶液再和氯化铝反应生成氢氧化铝沉淀．
盐酸和氢氧化钠反应、氯化铝和氢氧化钠反应的化学方程式分别为：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl．
继续滴入氢氧化钠溶液直至过量时，氢氧化铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水．
故答案为：【实验与猜想】（2）在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，将被测液滴到试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即可得出该溶液的pH；
（4）b．碳酸钙和氢氧化铝；
【设计实验】

实验步骤	实验现象	解释与结论
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氢氧化钠溶液	开始无明显现象，后产生白色沉淀	原因是：HCl+NaOH=NaCl+H2O， AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl． （用化学方程式表示）
继续滴入氢氧化钠溶液直至过量	沉淀溶解	摩擦剂中还含有氢氧化铝

点评 本题主要通过观察实验现象来判断物质的组成，可见实验现象对化学是多么重要．