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牙膏中的摩擦剂一般由CaCO3、Al(OH)3或SiO2组成。某小组对几种牙膏中摩擦剂成分及其含量进行探究:
(1)根据上述信息,推测摩擦剂应具备的性质有       
A.易溶于水      B.难溶于水       C.颗粒较大        D.颗粒较小
(2)已知A牌牙膏的摩擦剂是Al(OH)3,取少量牙膏样品,加水充分搅拌、过滤:
①往滤渣中加入过量NaOH溶液,Al(OH)3与NaOH溶液反应的离子方程式____ __。
②往①所得滤液先通入过量CO2,再加入过量稀盐酸,观察到的现象是          
(3)已知B牌牙膏中摩擦剂可能含有一或两种物质,将此牙膏的摩擦剂溶于盐酸时,发现有不溶性物质。
① 对B品牌牙膏摩擦剂的成分提出合理假设:
假设1:只有SiO2       假设2:可能有SiO2和CaCO3
假设3:可能有________________。
② 请设计方案对B品牌牙膏摩擦剂的成分进行验证。填写下表。限选试剂:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水

实验步骤
预期现象和结论
步骤1:取适量牙膏样品,加水成分搅拌、过滤,得滤液A和沉淀B。
 
步骤2:
 
步骤3:
 
(4)已知C牌牙膏中的摩擦剂为CaCO3,为测定CaCO3的质量分数,取20.0g牙膏样品溶于水后过滤,将所得沉淀溶于100mL1mol/L的盐酸(假设所得溶液体积不变),从所得的溶液中取20.00mL,用1mol/L NaOH溶液进行滴定,消耗NaOH溶液5.00mL,则C品牌牙膏中CaCO3的质量分数为    _(保留四位有效数字)。.

(1)B D(3分,选1个对的得1分,全对3分)
(2)① Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O(3分,未配平扣1分)(或Al(OH)3+OH=[Al(OH)4]
②通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸有气体生成、沉淀溶解;(2分)(或:通入CO2气体有白色沉淀生成;加入盐酸沉淀溶解)
(3)①SiO2和Al(OH)3(或二氧化硅和氢氧化铝)(1分,少一种不得分)
②(4分)

实验步骤
预期现象和结论
步骤2:取适量沉淀B于试管中,滴加过量稀盐酸(1分)
出现无色气泡,说明含有碳酸钙(1分)
步骤3:取步骤2的上层清液,滴加氢氧化钠溶液(1分)
先生成沉淀,后沉淀溶解,说明含有氢氧化铝。(1分)
 
(4)18.75% (或0.1875)( 3分)

解析试题分析:(1)牙膏中的摩擦剂一般由CaCO3、Al(OH)3或SiO2组成,根据这几种物质的特点都难溶于水,推测用于刷牙的固体颗粒不会太大,所以答案选BD。
(2)①Al(OH)3难溶于水,书写离子方程式时不能拆开,所以Al(OH)3与NaOH溶液反应的离子方程式为Al(OH)3+OH=AlO2+2H2O;
②往①所得滤液先通入过量CO2,二氧化碳与偏铝酸钠反应生成氢氧化铝沉淀,所以会看到有白色沉淀生成;再加入过量稀盐酸,稀盐酸和氢氧化铝发生中和反应,沉淀消失,同时溶液中的碳酸氢根离子与氢离子反应生成二氧化碳气体;
(3)①此牙膏的摩擦剂溶于盐酸时,发现有不溶性物质。说明一定含二氧化硅,3种物质中选择一种或2种其中必有二氧化硅的可能有3种,所以假设3应是可能有SiO2和Al(OH)3
②步骤1后得沉淀B,取适量B于试管中,加入稀盐酸,若固体不溶解,则为假设1;若固体部分溶解且有气体产生则为假设2;若固体部分溶解且无气体产生则为假设3。
或者取适量B于试管中,加入稀盐酸,有气体产生,证明有碳酸钙;取以上反应的清液,加入氢氧化钠溶液,先生成沉淀,后沉淀溶解,说明含有氢氧化铝。
(4)由消耗氢氧化钠的体积可计算100mL的溶液中剩余H+的物质的量是5×10-3L×1mol/L×5=0.025mol,则用于和碳酸钙反应的H+的物质的量是0.1L×1mol/L-0.025mol=0.075mol,由2H+~CaCO3得碳酸钙的物质的量是0.0375mol,所以样品中碳酸钙的质量是3.75g,则碳酸钙的质量分数是3.75g/20.0g×100%=18.75%。
考点:考查对实验的分析、设计、判断能力

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染,设计如下工艺流程:

(1)酸浸后加入H2O2的目的是          。调pH步骤中加入的试剂最好是        (填化学式)。实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有              
(2)煮沸CuSO4溶液的原因是                 。向CuSO4溶液中加入一定量的NaCl、Na2SO3,可以生成白色的CuCl沉淀,写出该反应的化学方程式            
(3)CuCl产品中CuCl的质量分数大于96.50%为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.2500g置于一定量的0.5mol·L-1FeCl3溶液中,待样品完全溶解后,加水20mL,用0.1000mol·L-1的Ce(SO42溶液滴定,到达终点时消耗Ce(SO42溶液24.60mL。有关的化学反应为:
Fe3+CuCl=Fe2+Cu2+Cl,Ce4+Fe2=Fe3+Ce3。通过计算说明该CuCl样品  (填“符合”或“不符合”)国家标准。
(4)25℃时,KSP [Fe(OH)3]= 4.0×10-38。Fe3+发生水解反应Fe3+3H2OFe(OH)3+3H,该反应的平衡常数为           

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

(14分)(2012?山东)实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:

(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入    (填“A”或“B”),再滴加另一反应物.
(2)如下图所示,过滤操作中的一处错误是                 
(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是                      .高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是      
(4)无水AlCl3(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备.
装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是       .F中试剂的作用是          .用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为             

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

银氨溶液可用于检测CO气体。实验室研究该反应的装置图如下:

(1)甲酸在浓硫酸条件下能分解生成CO和H2O,体现浓硫酸具有     (填“氧化性”或脱水性)。
(2)软管的作用是     
(3)浓NaOH溶液的作用是     
(4)反应结束后试管C底部有黑色沉淀,为验证产物,分离出上层清液和底部黑色固体,并进行实验。
a.测得上层清液pH为10。
b.向上层清液中滴加几滴Ba(OH)2溶液,发现有白色浑浊出现,同时产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
c.取新制的银氨溶液滴加几滴Ba(OH)2溶液,无明显现象。
d.将黑色沉淀用蒸馏水洗净。
① 实验c的目的是     
② 根据上述实验现象证明上层清液中含有     
③ 已知银可溶于浓硝酸,设计实验证明黑色固体是Ag单质:                    
④ CO与银氨溶液反应中有氨气生成,根据实验现象写出该反应的化学方程式:        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某小组同学将一定浓度NaHCO3溶液加入到CuSO4溶液中发现生成了沉淀。甲同学认为沉淀是CuCO3;乙同学认为沉淀是CuCO3和Cu(OH)2的混合物,他们设计实验测定沉淀中CuCO3的质量分数。
(1)按照甲同学的观点,发生反应的离子方程式为           
(2)乙同学认为有Cu(OH)2生成的理论依据是       (用离子方程式表示)。
(3)两同学利用下图所示装置进行测定

①在研究沉淀物组成前,须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作依次为       、洗涤、干燥。
②装置E中碱石灰的作用是       
③实验过程中有以下操作步骤:
a.关闭K1、K3,打开K2、K4,充分反应
b.打开K1、K4,关闭K2、K3,通入过量空气
c.打开K1、K3,关闭K2、K4,通入过量空气
正确的顺序是       (填选项序号,下同)。
若未进行步骤       ,将使测量结果偏低。
④若沉淀样品的质量为m g,装置D的质量增加了n g,则沉淀中CuCO3的质量分数为       
(4)丙同学认为还可以通过测量CO2的体积或测量       来测定沉淀中CuCO3的质量分数。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。某学习小组以Mg(NO3)2为研究对象,拟通过实验探究其热分解的产物,提出如下4种猜想:
甲:Mg(NO3)2、NO2、O2
乙:MgO、NO2、O2
丙:Mg3N2、O2
丁:MgO、NO2、N2
(1)实验前,小组成员经讨论认定猜想丁不成立,理由是            
查阅资料得知:2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O
针对甲、乙、丙猜想,设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

(2)实验过程
①取器连接后,放人固体试剂之前,关闭k,微热硬质玻璃管(A),观察到E 中有气泡连续放出,表明       
②称取Mg(NO3)2固体3.79 g置于A中,加热前通人N2以驱尽装置内的空气,其目的是       ;关闭K,用酒精灯加热时,正确操作是先       然后固定在管中固体部位下加热。
③观察到A 中有红棕色气体出现,C、D 中未见明显变化。
④待样品完全分解,A 装置冷却至室温、称量,测得剩余固体的质量为1.0g⑤ 取少量剩余固体于试管中,加人适量水,未见明显现象。
(3)实验结果分析讨论
①根据实验现象和剩余固体的质量经分析可初步确认猜想      是正确的。
②根据D 中无明显现象,一位同学认为不能确认分解产物中有O2,因为若有O2,D中将发生氧化还原反应:                    (填写化学方程式),溶液颜色会退去;小组讨论认定分解产物中有O2存在,未检侧到的原因是                
③小组讨论后达成的共识是上述实验设计仍不完善,需改进装里进一步研究。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

乙酰乙酸乙酯(CH3COCH2COOC2H5)是一种不溶于水的液体,熔点:-45 °C,沸点:180.8℃,它是有机合成中常用的原料。在实验室,它可以由乙酸乙酯在乙醇钠的催化作用下缩合而制得,反应式为:2CH3COOC2H5 CH3COCH2COOC2H5+C2H5OH。反应中催化剂乙醇钠是由金属钠和残留在乙酸乙酯中的微量乙醇作用生成的,而一旦反应开始,生成的乙醇又会继续和钠反应生成乙醇钠。乙酰乙酸乙酯制备的流程如下:

阅读下面关于乙酰乙酸乙酯制备的实验过程,并回答有关问题。
(1)将适量干净的金属钠放入烧瓶中,为了得到小米状的钠珠,需将钠熔化,为了防止钠的氧化,熔化时需在钠上覆盖一层有机液体,下表是钠和一些常用有机液体的物理性质:

 


甲苯
对二甲苯
四氯化碳
密度(g/cm3
0.97
0.88
0.87
0.86
1.60
熔点(℃)
97.8
5.5
-95
13.3
-22.8
沸点(℃)
881.4
80
111
138. 4
76.8
 
最好选用       来熔化钠。是否能用四氯化碳?  (填“是”或“否”)理由是           
(2)将烧瓶中的有机液体小心倾出,迅速加入适量乙酸乙酯,装上带有一根长玻璃导管的单孔胶塞,并在导管上端接一个干燥管。缓缓加热,保持瓶中混合液微沸状态。在实验中,使用烧瓶必须干燥,原料乙酸乙酯必须无水,原因是              。烧瓶配上长导管的作用是                 ,导管上端接一干燥管的目的是                       
(3)步骤⑥为向混合溶液中加入饱和食盐水,其目的是               ,写出步骤⑦实验操作的主要仪器        (填最主要一种)。
粗产品(含乙酸乙酯和少量水及乙酸等)经过几步操作,最后成为纯品。

(4)向分离出的乙酰乙酸乙酯粗产品中加无水硫酸钠固体的作用是           
(5)精馏乙酰乙酸乙酯时需要减压蒸馏,装置如图所示。冷凝管的进出水方向应     口进,     口出。毛细管的作用是        

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

镁及其合金是一种用途很广的金属材料,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:

(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用________,要使MgSO4完全转化为沉淀,加入试剂的量应为________________。
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是_____________。
(3)试剂②选用________;写出其反应的离子方程式_______。
(4)无水MgCl2在熔融状态下,通电后产生镁和氯气,该反应的化学方程式为________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某化学小组以苯甲酸为原料制取苯甲酸甲酯。有关物质的沸点和相对分子质量如表:

物质
甲醇
苯甲酸
苯甲酸甲酯
沸点/℃
64.7
249
199.6
相对分子质量
32
122
136
 
Ⅰ.合成苯甲酸甲酯粗产品
在烧瓶中加入12.2g苯甲酸和20mL 甲醇(密度约0.79g/mL) ,再小心加入3mL 浓硫酸,混匀后,投入几粒碎瓷片,小心加热使反应完全,得苯甲酸甲酯粗产品。
(1)该反应中浓硫酸的作用      ,若反应产物水分子中有同位素18O,写出能表示反应前后18O位置的化学方程式:          ,甲醇过量的原因                。 
(2)如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是      
(3)甲、乙、丙三位同学分别设计了如图三套实验室制取苯甲酸甲酯的装置(夹持仪器和加热仪器均已略去)。根据有机物的特点,最好采用        装置(填“甲”、“乙”、“丙”)。    
Ⅱ.粗产品的精制
(4)苯甲酸甲酯粗产品中往往含有少量甲醇、硫酸、苯甲酸和水等,现拟用下列流程图进行精制,请根据流程图填入恰当操作方法的名称:操作I为    ,操作II为     

(5)以上流程图中加入Na2CO3溶液后,放入分液漏斗中振荡、静置,要得到有机层,其具体操作是               
(6)苯甲酸甲酯的产率为        

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