Question

5．某研究性學習小組對同學們常用的三種品牌牙膏中摩擦劑成分進行調(diào)查，結(jié)果如表：

	某品牌藥物牙膏	某品牌兒童牙膏	某品牌透明牙膏
摩擦劑	碳酸鈣	氫氧化鋁	二氧化硅

（1）某品牌透明牙膏的摩擦劑二氧化硅屬于酸性（填酸性、堿性或兩性）氧化物，其常作為工業(yè)制備晶體硅的原料，其反應原理是SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑（用化學反應方程式表示）．
（2）某品牌兒童牙膏中摩擦劑成分與NaOH溶液反應的離子方程式是Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O．
（3）該小組同學擬用如圖裝置進一步測定某品牌藥物牙膏中碳酸鈣的含量（牙膏中其它成分遇到C鹽酸時無氣體生成）．試回答下列問題：
①描述實驗開始后C、D中的現(xiàn)象：C中液面逐漸降低，D中液面逐漸升高；
②C中所裝液體最佳的是c；
a．飽和食鹽水            b．蒸餾水c．飽和碳酸氫鈉溶液      d．飽和碳酸鈉溶液
③B中反應停止后需記錄C中液面的讀數(shù)，讀數(shù)時應注意：
a．待容器冷卻至室溫；
b．調(diào)節(jié)儀器D的高度，使C、D液面相平；
c．讀數(shù)時視線要平視液面．
④若實驗開始所用牙膏樣品質(zhì)量為m g，測得反應產(chǎn)生氣體體積為V mL（已經(jīng)換算為標準狀況），則該牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{100V}{224m}%$．

Answer 1

分析 （1）二氧化硅和堿反應生成鹽和水，屬于酸性氧化物；二氧化硅和碳在高溫下反應生成硅和一氧化碳；
（2）氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水；
（3）①裝置中A中鹽酸滴入試管B中反應生成二氧化碳C中液面下降，D中液面上升；
②C中所裝液體不能和二氧化碳反應，不能溶解二氧化碳減少二氧化碳的損失，測定結(jié)果更準確；
③C是量氣管，測量氣體體積需要冷卻至室溫，調(diào)節(jié)儀器D的高度，使C、D液面相平，讀數(shù)時視線要平視液面等；
④若實驗開始所用牙膏樣品質(zhì)量為m g，測得反應產(chǎn)生氣體體積為V mL（已經(jīng)換算為標準狀況），依據(jù)元素守恒計算；

解答 解：（1）某品牌透明牙膏的摩擦劑二氧化硅屬于酸性氧化物，二氧化硅作為工業(yè)制備晶體硅的原料高溫下和焦炭反應生成硅和一氧化碳，反應的化學方程式為：SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑，
故答案為：酸性；  SiO₂+2C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Si+2CO↑；
（2）某品牌兒童牙膏中摩擦劑成分是氫氧化鋁與NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉和水，反應的離子方程式是：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O，
故答案為：Al（OH）₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（3）①裝置中A中鹽酸滴入試管B中反應生成二氧化碳，C中液面下降，D中液面上升，
故答案為：C中液面逐漸降低，D中液面逐漸升高；
②C中所裝液體不能和二氧化碳反應，不能溶解二氧化碳減少二氧化碳的損失，測定結(jié)果更準確，
a．飽和食鹽水會溶解二氧化碳，故a錯誤；
b．蒸餾水會溶解二氧化碳使測定氣體體積減小，故|b錯誤；
c．飽和碳酸氫鈉溶液會減小二氧化碳溶解，測定結(jié)果更準確，故c準確；
d．飽和碳酸鈉溶液會和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，二氧化碳氣體損失，故d錯誤；
故答案為：c；
③C是量氣管，測量氣體體積需要冷卻至室溫，調(diào)節(jié)儀器D的高度，使C、D液面相平，讀數(shù)時視線要平視液面等，B中反應停止后需記錄C中液面的讀數(shù)，讀數(shù)時應注意：
a．待容器冷卻至室溫；
b．調(diào)節(jié)儀器D的高度，使C、D液面相平；
c．讀數(shù)時視線要平視液面，
故答案為：調(diào)節(jié)儀器D的高度，使C、D液面相平；
④若實驗開始所用牙膏樣品質(zhì)量為m g，測得反應產(chǎn)生氣體體積為V mL（已經(jīng)換算為標準狀況），依據(jù)碳元素守恒計算，碳酸鈣和二氧化碳物質(zhì)的量相同，
牙膏樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{\frac{V×1{0}^{-3}L}{22.4L/mol}×100g/mol}{mg}$×100%=$\frac{100V}{224m}%$，
故答案為：$\frac{100V}{224m}%$；

點評 本題考查了物質(zhì)組成和實驗探究方法、實驗過程分析判斷、物質(zhì)性質(zhì)和反應現(xiàn)象等，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．