(2011?福建)化學興趣小組對某品牌牙膏中摩擦劑成分及其含量進行以下探究:
查得資料:該牙膏摩擦劑由碳酸鈣、氫氧化鋁組成;牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成.
Ⅰ.摩擦劑中氫氧化鋁的定性檢驗
取適量牙膏樣品,加水成分攪拌、過濾.
(1)往濾渣中加入過量NaOH溶液,過濾.氫氧化鋁與NaOH溶液反應的離子方程式是
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O

(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,再加入過量稀鹽酸,觀察到的現(xiàn)象是
通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,沉淀溶解
通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,沉淀溶解

Ⅱ.牙膏樣品中碳酸鈣的定量測定
利用如下圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗,充分反應后,測定C中生成的BaCO3沉淀質量,以確定碳酸鈣的質量分數(shù).

依據(jù)實驗過程回答下列問題:
(3)實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣.其作用除了可攪拌B、C中的反應物外,還有:
把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收
把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收

(4)C中反應生成BaCO3的化學方程式是
CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O
CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O

(5)下列各項措施中,不能提高測定準確度的是
cd
cd
(填標號).
a.在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體
b.滴加鹽酸不宜過快
c.在A-B之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置
d.在B-C之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置
(6)實驗中準確稱取8.00g樣品三份,進行三次測定,測得BaCO3平均質量為3.94g.則樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為
25%
25%

(7)有人認為不必測定C中生成的BaCO3質量,只要測定裝置C吸收CO2前后的質量差,一樣可以確定碳酸鈣的質量分數(shù).實驗證明按此方法測定的結果明顯偏高,原因是
B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中
B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中
分析:Ⅰ.(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水.
(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,發(fā)生反應AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入過量稀鹽酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,HCO3-+H+=CO2↑+H2O.
Ⅱ.(3)實驗通過C裝置生成的碳酸鋇的質量測定二氧化碳的質量,進而計算牙膏中碳酸鈣的質量分數(shù).裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導致測定的碳酸鋇的質量偏。
(4)二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水.
(5)a、在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,防止影響碳酸鋇質量的測定;
b、滴加鹽酸過快CO2,CO2不能完全被吸收,排出裝置C.
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,而不影響CO2
(6)BaCO3質量為3.94g n(BaCO3)=0.0200mol,則n(CaCO3)=0.0200mol,質量為2.00g.
(7)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中.
解答:解:Ⅰ.(1)氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉與水,反應離子方程式為Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O.
故答案為:Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O.
(2)往(1)所得濾液中先通入過量二氧化碳,發(fā)生反應AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,再加入過量稀鹽酸,Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O,HCO3-+H+=CO2↑+H2O,反應現(xiàn)象是通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,沉淀溶解.
故答案為:通入CO2氣體有白色沉淀生成;加入鹽酸有氣體產(chǎn)生,沉淀溶解.
Ⅱ.(3)裝置中殘留部分二氧化碳,不能被完全吸收,導致測定的碳酸鋇的質量偏小,持續(xù)緩緩通入空氣的作用為:把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收.
故答案為:把生成的CO2氣體全部排入C中,使之完全被Ba(OH)2溶液吸收.
(4)二氧化碳與氫氧化鋇反應生成碳酸鋇與水,反應方程式為CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O.
故答案為:CO2+Ba(OH)2═BaCO3↓+H2O.
(5)a、在加入鹽酸之前,應排凈裝置內(nèi)的CO2氣體,防止影響碳酸鋇質量的測定,可以提高測定準確度,故a不符合;
b、滴加鹽酸過快CO2,CO2來不及被吸收,就排出裝置C,滴加鹽酸不宜過快,使二氧化碳吸收完全,可以提高測定準確度,故b不符合;
c、在AB之間增添盛有濃硫酸的洗氣裝置,吸收水分,不影響CO2,不能提高提高測定準確度,故c符合;
d、在BC之間增添盛有飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣裝置Ba(OH)2,可以吸收CO2中的HCl,影響CO2,不能提高測定準確度,故d符合.
故選:cd.
(6)BaCO3質量為3.94g,則n(BaCO3)=
3.94g
197g/mol
=0.02mol,則n(CaCO3)=0.02mol,質量為0.02mol×100g/mol=2g,所以樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)為
2g
8g
×100%=25%.
故答案為:25%.
(7)B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中,導致測定二氧化碳的質量偏大,測定的碳酸鈣的質量偏大,碳酸鈣的質量分數(shù)偏高.
故答案為:B中的水蒸氣、氯化氫氣體等進入裝置C中.
點評:考查對實驗原理與操作步驟的理解及評價、常用化學用語、化學計算、物質組成的測定等,難度較大,是對所需知識的綜合運用,需要學生具有扎實的基礎知識與分析問題、解決問題的能力,理解實驗原理是解答的關鍵.
練習冊系列答案
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(1)硼酸晶體屬于
分子晶體
分子晶體
(填“離子晶體”、“分子晶 體”或“原子晶體”),B元素的電負性
O元素(填“>”或“<”).
(2)硼酸晶體中,B的雜化軌道類型是
sp2雜化
sp2雜化

(3)硼酸晶體中,微粒間的作用力類型有
共價健、氫鍵、范德華力
共價健、氫鍵、范德華力

(4)硼酸是一元弱酸,其呈酸性的機理是:硼酸與水作用時,硼原子與水電離產(chǎn)生的OH-以配位鍵結合形成Y-離子,導致溶液中c(H+)>c(OH-).Y-的結構簡式是
;硼酸與水作用時,每生成一個Y-,斷裂
1
1
個σ鍵.
(5)三氟化硼水解生成硼酸和氟硼酸(H[BF4]),BF4-的空間結構與CH4相似.BF4-和BF3中硼氟鍵的鍵長如表所示.
BF4- BF3
鍵長/pm 152 130
從表中數(shù)據(jù)可以看出,BF3中硼氟鍵的鍵長比BF4-的B-F鍵的鍵長短,原因可能是
BF3中的B與F原子之間還有π鍵形成
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羥基
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CH2=CH-CH2-OH
CH2=CH-CH2-OH

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R-O-R′(R-、R′-代表烴基)
簸籮酯的合成線路如下:

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C
C

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ClCH2COOH

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ls22s22p63s23p63d104s24p2
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(2)若X、Y兩元素電負性分別為1.8和3.0,則XY4中X與Y之間的化學鍵為
共價鍵
共價鍵
 (填“共價鍵”或“離子鍵”).
(3)該化合物的空間結構為
正四面體形
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,中心原子的雜化類型為
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,分子為
非極性分子
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(5)該化合物的沸點與SiCl4比較,
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二者結構相似,GeCl4相對分子質量大,分子間作用力強,沸點高
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3
3
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②④
②④
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CH3-CH=CH-COOH
CH3-CH=CH-COOH

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4
4
種,寫出其中任意一種的結構簡式

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