Question

5．某研究性学习小组对同学们常用的三种品牌牙膏中摩擦剂成分进行调查，结果如表：

	某品牌药物牙膏	某品牌儿童牙膏	某品牌透明牙膏
摩擦剂	碳酸钙	氢氧化铝	二氧化硅

（1）某品牌透明牙膏的摩擦剂二氧化硅属于酸性（填酸性、碱性或两性）氧化物，其常作为工业制备晶体硅的原料，其反应原理是SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑（用化学反应方程式表示）．
（2）某品牌儿童牙膏中摩擦剂成分与NaOH溶液反应的离子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）该小组同学拟用如图装置进一步测定某品牌药物牙膏中碳酸钙的含量（牙膏中其它成分遇到C盐酸时无气体生成）．试回答下列问题：
①描述实验开始后C、D中的现象：C中液面逐渐降低，D中液面逐渐升高；
②C中所装液体最佳的是c；
a．饱和食盐水            b．蒸馏水c．饱和碳酸氢钠溶液      d．饱和碳酸钠溶液
③B中反应停止后需记录C中液面的读数，读数时应注意：
a．待容器冷却至室温；
b．调节仪器D的高度，使C、D液面相平；
c．读数时视线要平视液面．
④若实验开始所用牙膏样品质量为m g，测得反应产生气体体积为V mL（已经换算为标准状况），则该牙膏样品中碳酸钙的质量分数为$\frac{100V}{224m}%$．

Answer 1

分析 （1）二氧化硅和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物；二氧化硅和碳在高温下反应生成硅和一氧化碳；
（2）氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水；
（3）①装置中A中盐酸滴入试管B中反应生成二氧化碳C中液面下降，D中液面上升；
②C中所装液体不能和二氧化碳反应，不能溶解二氧化碳减少二氧化碳的损失，测定结果更准确；
③C是量气管，测量气体体积需要冷却至室温，调节仪器D的高度，使C、D液面相平，读数时视线要平视液面等；
④若实验开始所用牙膏样品质量为m g，测得反应产生气体体积为V mL（已经换算为标准状况），依据元素守恒计算；

解答 解：（1）某品牌透明牙膏的摩擦剂二氧化硅属于酸性氧化物，二氧化硅作为工业制备晶体硅的原料高温下和焦炭反应生成硅和一氧化碳，反应的化学方程式为：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑，
故答案为：酸性；  SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑；
（2）某品牌儿童牙膏中摩擦剂成分是氢氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的离子方程式是：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案为：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）①装置中A中盐酸滴入试管B中反应生成二氧化碳，C中液面下降，D中液面上升，
故答案为：C中液面逐渐降低，D中液面逐渐升高；
②C中所装液体不能和二氧化碳反应，不能溶解二氧化碳减少二氧化碳的损失，测定结果更准确，
a．饱和食盐水会溶解二氧化碳，故a错误；
b．蒸馏水会溶解二氧化碳使测定气体体积减小，故|b错误；
c．饱和碳酸氢钠溶液会减小二氧化碳溶解，测定结果更准确，故c准确；
d．饱和碳酸钠溶液会和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，二氧化碳气体损失，故d错误；
故答案为：c；
③C是量气管，测量气体体积需要冷却至室温，调节仪器D的高度，使C、D液面相平，读数时视线要平视液面等，B中反应停止后需记录C中液面的读数，读数时应注意：
a．待容器冷却至室温；
b．调节仪器D的高度，使C、D液面相平；
c．读数时视线要平视液面，
故答案为：调节仪器D的高度，使C、D液面相平；
④若实验开始所用牙膏样品质量为m g，测得反应产生气体体积为V mL（已经换算为标准状况），依据碳元素守恒计算，碳酸钙和二氧化碳物质的量相同，
牙膏样品中碳酸钙的质量分数=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}×100g/mol}{mg}$×100%=$\frac{100V}{224m}%$，
故答案为：$\frac{100V}{224m}%$；

点评 本题考查了物质组成和实验探究方法、实验过程分析判断、物质性质和反应现象等，掌握基础是解题关键，题目难度中等．