Question

1．某研究性學習小組為了研究牙膏中的主要成分，他們選了一種牙膏（一種牙膏只有一種摩擦劑）．并查閱資料得出他們它們的功能，如圖所示．

摩擦劑主要成分	功能
氫氧化鋁、碳酸鈣或二氧化硅	占牙膏成分的50%左右．用于增強牙膏的摩擦作用和去污效果，能有效去除牙齒表面上的污漬、牙斑、食物殘渣等

（1）為了探究牙膏的酸堿性，設計的方案為實驗步驟：取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，滴加石蕊試液；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：如果石蕊試液變紅色，說明牙膏顯酸性，如果石蕊試液變藍色，說明牙膏顯堿性，如果石蕊試液不變色，說明牙膏顯中性．
（2）為了探究牙膏中摩擦劑成分，他們進行以下探究：
【提出假設】猜想1：摩擦劑是二氧化硅
猜想2：摩擦劑是碳酸鈣
猜想3：摩擦劑是氫氧化鋁
【設計方案】同學們針對三種猜想，將牙膏濁液過濾，向濾渣中加入過量的稀鹽酸請幫助填寫與實驗結(jié)論相對應的預期出現(xiàn)的現(xiàn)象

實驗中預期出現(xiàn)的現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①濾渣不溶解	猜想1成立
②濾渣溶解，產(chǎn)生氣泡	猜想2成立
③濾渣溶解，不產(chǎn)生氣泡	猜想3成立

【實驗結(jié)論】經(jīng)過實驗探究后得出該牙膏中的摩擦劑主要成分是碳酸鈣
【拓展延伸】該小組同學進一步探究該摩擦劑中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，設計了如圖所示裝置來完成實驗：

（1）C裝置應當選擇Ⅰ、Ⅱ中的Ⅰ（填Ⅰ或Ⅱ），你選擇的理由是Ⅰ能夠把二氧化碳完全吸收．
（2）興趣小組同學在老師的提示下，要使結(jié)果更準確，把A裝置進行改裝如圖2，并在反應前后通入空氣，請說出改裝后的優(yōu)點排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾，使生成的二氧化碳被完全吸收．
（3）要想得到碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，除了稱量反應前所取牙膏的質(zhì)量外，還必須稱量反應前后Ⅰ的質(zhì)量．

Answer 1

分析 （1）顯酸性的溶液能使石蕊試液變紅色，顯堿性的溶液能使石蕊試液變藍色，顯中性的溶液不能使石蕊試液變色；
【設計方案】
二氧化硅不能和稀鹽酸反應，碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鋁和稀鹽酸反應生成氯化鋁和水；
【拓展延伸】
反應物接觸越充分，反應越充分；
裝置中空氣中的二氧化碳對實驗結(jié)果會產(chǎn)生影響；
反應前后Ⅰ裝置的質(zhì)量差即為反應生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計算碳酸鈣質(zhì)量，進一步可以計算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）為了探究牙膏的酸堿性，設計的方案為：實驗步驟：取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，滴加石蕊試液；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：如果石蕊試液變紅色，說明牙膏顯酸性，如果石蕊試液變藍色，說明牙膏顯堿性，如果石蕊試液不變色，說明牙膏顯中性．
故填：實驗步驟：取適量牙膏于試管中，加入足量水溶解，滴加石蕊試液；
實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論：如果石蕊試液變紅色，說明牙膏顯酸性，如果石蕊試液變藍色，說明牙膏顯堿性，如果石蕊試液不變色，說明牙膏顯中性．
【設計方案】實驗過程如下表所示：

實驗中預期出現(xiàn)的現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①濾渣不溶解	猜想1成立
②濾渣溶解，產(chǎn)生氣泡	猜想2成立
③濾渣溶解，不產(chǎn)生氣泡	猜想3成立

【拓展延伸】
（1）C裝置應當選擇Ⅰ、Ⅱ中的Ⅰ，選擇的理由是Ⅰ能夠把二氧化碳完全吸收．
故填：Ⅰ；Ⅰ能夠把二氧化碳完全吸收．
（2）把A裝置進行改裝如圖2，并在反應前后通入空氣，改裝后的優(yōu)點是：排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾，使生成的二氧化碳被完全吸收．
故填：排除空氣中二氧化碳對實驗的干擾，使生成的二氧化碳被完全吸收．
（3）要想得到碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)，除了稱量反應前所取牙膏的質(zhì)量外，還必須稱量反應前后Ⅰ的質(zhì)量，反應前后Ⅰ裝置的質(zhì)量差即為反應生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳質(zhì)量可以計算碳酸鈣質(zhì)量，進一步可以計算牙膏中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)．
故填：反應前后Ⅰ．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．