题目内容
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：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，加水搅拌、过滤．并进行如下实验
（1）请完成表格中的填空：
Ⅱ、牙膏样品中碳酸钙的定量测定
利用如图所示装置（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）实验过程中先后两次鼓入空气，第二次鼓入空气的目的是： ．
（3）C中反应生成BaCO3的化学方程式是 ．
（4）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
（5）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 ．
（6）某同学提出将C中的Ba（OH）2换成浓H2SO4，通过测定D装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3的含量，假设反应前D装置的质量为m1，实验结束后D装置的质量为m2，则样品中CaCO3的质量为 ．实验证明按此测定的结果偏高，原因是 ．
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，加水搅拌、过滤．并进行如下实验
（1）请完成表格中的填空：
| 实验步骤 | 实现现象 | 反应的离子方程式 |
| 往滤渣中加入过量NaOH溶液． |  | ① |
| 过滤，往所得滤液中通入过量二氧化碳， | ② | ③ |
| 继续加入过量稀盐酸 | ④ |  |
利用如图所示装置（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）实验过程中先后两次鼓入空气，第二次鼓入空气的目的是：
（3）C中反应生成BaCO3的化学方程式是
（4）下列各项措施中，不能提高测定准确度的是
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
（5）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
（6）某同学提出将C中的Ba（OH）2换成浓H2SO4，通过测定D装置反应前后的质量差也可以测定CaCO3的含量，假设反应前D装置的质量为m1，实验结束后D装置的质量为m2，则样品中CaCO3的质量为
考点：探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验探究和数据处理题
分析：Ⅰ．（1）氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，往（1）所得滤液中先通入过量二氧化碳，发生反应AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，再加入过量稀盐酸，Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，HCO3-+H+=CO2↑+H2O；
Ⅱ．（2）实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数．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；
（3）二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水；
（4）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；
B、滴加盐酸过快CO2，CO2不能完全被吸收，排出装置C；
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；
D、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，而不影响CO2；
（5）BaCO3质量为3.94g n（BaCO3）=0.0200mol，则n（CaCO3）=0.0200mol，质量为2.00g；
（6）U性管中吸收二氧化碳，通过测定D装置反应前后的质量差，结合元素守恒也可以测定CaCO3的含量．
Ⅱ．（2）实验通过C装置生成的碳酸钡的质量测定二氧化碳的质量，进而计算牙膏中碳酸钙的质量分数．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；
（3）二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水；
（4）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；
B、滴加盐酸过快CO2，CO2不能完全被吸收，排出装置C；
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；
D、在BC之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，而不影响CO2；
（5）BaCO3质量为3.94g n（BaCO3）=0.0200mol，则n（CaCO3）=0.0200mol，质量为2.00g；
（6）U性管中吸收二氧化碳，通过测定D装置反应前后的质量差，结合元素守恒也可以测定CaCO3的含量．
解答：
解：Ⅰ．（1）氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠与水，反应离子方程式为①Al（OH）3+OH-═AlO2-+2H2O，往①所得滤液中先通入过量二氧化碳，发生反应生成氢氧化铝白色沉淀，③AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3-，再加入过量稀盐酸，沉淀溶解生成气体，反应Al（OH）3+3HCl=AlCl3+3H2O，HCO3-+H+=CO2↑+H2O，反应现象是通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸，沉淀溶解，有气体产生；
故答案为：
Ⅱ．（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，驱赶残留在装置中的CO2 以使生成的CO2完全被吸收；
故答案为：驱赶残留在装置中的CO2 以使生成的CO2完全被吸收．
（3）二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水，反应方程式为CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O，故答案为：CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；
（4）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，故A不符合；
B、滴加盐酸过快CO2，CO2来不及被吸收，就排出装置C，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，故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，不能提高提高测定准确度，故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Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，影响CO2，不能提高测定准确度，故D符合，
故选：CD；
（5）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%，
故答案为：25%；
（6）U性管中吸收二氧化碳，通过测定D装置反应前后的质量差，结合元素守恒也可以测定CaCO3的含量，假设反应前D装置的质量为m1，实验结束后D装置的质量为m2，增重为二氧化碳的质量，依据碳元素守恒得到样品中CaCO3的质量为=
×100g，实验证明按此测定的结果偏高，分析装置图可知装置D会吸收气体中的氯化氢，吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，导致U形管中增重的质量增大，是测定结果偏高；
故答案为：
×100；D装置吸收反应生成的CO2外，还会吸收挥发出的HCl，同时空气中的H2O和CO2 也会进入D装置．使m2-m1偏大．
故答案为：
| 实验步骤 | 实现现象 | 反应的离子方程式 |
| ①Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O | ||
| ②有白色沉淀产生 | ③AlO2-+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+HCO3- | |
| ④沉淀溶解，有气体产生 |
故答案为：驱赶残留在装置中的CO2 以使生成的CO2完全被吸收．
（3）二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡与水，反应方程式为CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O，故答案为：CO2+Ba（OH）2═BaCO3↓+H2O；
（4）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，故A不符合；
B、滴加盐酸过快CO2，CO2来不及被吸收，就排出装置C，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，故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，不能提高提高测定准确度，故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Ba（OH）2，可以吸收CO2中的HCl，影响CO2，不能提高测定准确度，故D符合，
故选：CD；
（5）BaCO3质量为3.94g，则n（BaCO3）=
| 3.94g |
| 197g/mol |
| 2g |
| 8g |
故答案为：25%；
（6）U性管中吸收二氧化碳，通过测定D装置反应前后的质量差，结合元素守恒也可以测定CaCO3的含量，假设反应前D装置的质量为m1，实验结束后D装置的质量为m2，增重为二氧化碳的质量，依据碳元素守恒得到样品中CaCO3的质量为=
| m2-m1 |
| 44 |
故答案为：
| m2-m1 |
| 44 |
点评：本题考查对实验原理与操作步骤的理解及评价、常用化学用语、化学计算、物质组成的测定等，难度较大，是对所需知识的综合运用，需要学生具有扎实的基础知识与分析问题、解决问题的能力，理解实验原理是解答的关键．
练习册系列答案
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下列说法正确的是（ ）
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已知铍（Be）的原子序数为4，下列对铍及其化合物的叙述中，正确的是（ ）
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