Question

4．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，利用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，粘在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的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，一定不含有二氧化硅．
（4）进行猜想：摩擦剂成分可能是
a．只含碳酸钙　　　　b．含有碳酸钙和氢氧化铝
【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NaOH+HCl═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	白色沉淀溶解	摩擦剂中还含有氢氧化铝

【实验结论】该品牌牙膏所含摩擦剂的成分为碳酸钙和氢氧化铝．

Answer 1

分析 测定溶液酸碱度的方法是：用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH；
碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化铝和稀盐酸反应生成氯化铝和水，二氧化硅不能和稀盐酸反应；
氢氧化钠和稀盐酸反应生成氯化钠和水，氯化铝和氢氧化钠反应生成白色沉淀氢氧化铝和氯化钠．

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：在白瓷板或玻璃片上放一小片pH试纸，利用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，粘在pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH．
故填：利用干燥、洁净的玻璃棒蘸取溶液，粘在pH试纸上．
（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，一定不含有二氧化硅．
故填：二氧化硅．
（4）摩擦剂成分可能是只含碳酸钙，也可能是含有碳酸钙和氢氧化铝．
故填：含有碳酸钙和氢氧化铝．
【设计实验】
开始无明显现象，是因为氢氧化钠先和过量的稀盐酸反应，后产生白色沉淀，是因为氯化铝和氢氧化钠反应生成了氢氧化铝沉淀，继续滴入氢氧化钠溶液直至过量，白色沉淀溶解，说明氢氧化铝和氢氧化钠反应生成了偏铝酸钠和水，实验过程如下表所示：

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：NaOH+HCl═NaCl+H2O， AlCl3+3NaOH=Al（OH）3↓+3NaCl
继续滴入氢氧化钠溶液直至过量	白色沉淀溶解	摩擦剂中还含有氢氧化铝

【实验结论】
该品牌牙膏所含摩擦剂的成分为碳酸钙和氢氧化铝．
故填：碳酸钙和氢氧化铝．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．