Question

15．牙膏是生活必需品，某興趣小組同學對某品牌市售牙膏展開如下探究，請回答問題．
【已知資料】
①SiO₂不溶于水、且不與酸反應
②K₁₂、甘油、香精等均易溶于水
【實驗探究】
Ⅰ：取一小段牙膏，加入蒸餾水，充分攪拌后靜置，測得上層清液的pH為8.3，則此牙膏顯堿　性．
Ⅱ：興趣小組同學設計了如下實驗方案，并進行3次實驗．通過測量SiO₂質(zhì)量，從而確定此牙膏中SiO₂的質(zhì)量分數(shù)．實驗過程如下：
①準確稱取2.0g牙膏膏體，加足量水充分溶解并過濾．
②將濾渣轉移至燒杯中，加入過量稀鹽酸，至看到不再產(chǎn)生氣泡為止．
③過濾、洗滌、干燥并稱量得到剩余固體質(zhì)量．（如下表）

實驗編號	1	2	3
實驗前（g）	2.00	2.00	2.00
實驗后（g）	0.43	0.44	0.45

④根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進行計算，此牙膏中SiO₂的質(zhì)量分數(shù)為22%．
⑤反思實驗過程．
A．步驟①中加足量水的目的是把NaHCO₃、K₁₂、甘油、香精等物質(zhì)充分溶解．
B．若驗證步驟②中鹽酸過量，可以選擇的試劑是酸堿指示劑（石蕊或酚酞試液、PH試紙）、活潑金屬（鋅、鐵、鎂等）、碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣等）（至少寫出類別不同的兩種物質(zhì)）．
C．多次測量實驗數(shù)據(jù)的目的是提高實驗的精確度．

Answer 1

分析 【實驗探究】
Ⅰ根據(jù)測得其上層清液的pH為8.3大于7進行解答；
Ⅱ②根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳進行解答；
③根據(jù)物質(zhì)分離的方法分析；
④根據(jù)剩余固體的質(zhì)量就是二氧化硅的質(zhì)量進行解答；
⑤A、根據(jù)物質(zhì)的溶解性進行分析；
B、根據(jù)鹽酸的性質(zhì)分析；
C、根據(jù)此測定做3次實驗的目的是提高實驗的精確度進行解答．

解答 解：【實驗探究】
Ⅰ測得其上層清液的pH為8.3大于7，所以則此牙膏顯弱堿性；
Ⅱ②碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳，所以轉移剩余物至燒杯中，加入稀HCl，至氣體不再產(chǎn)生為止；
③要想從溶液中得到不溶性的固體二氧化硅，應進行的操作步驟為：過濾、洗滌、干燥；
④剩余固體的質(zhì)量就是二氧化硅的質(zhì)量，3次實驗所得SiO₂的平均值為0.44g． 
此牙膏中SiO₂的質(zhì)量分數(shù)=$\frac{0.44g}{2.0g}$×100%=22%；
⑤A、加過量水的目的是把NaHCO₃、K₁₂、甘油、香精等物質(zhì)充分溶解；
B、用酸堿指示劑（石蕊或酚酞試液、PH試紙）、（鋅、鐵、鎂等）、碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣等）都可檢驗鹽酸的存在；
C、根據(jù)此測定做3次實驗的目的是提高實驗的精確度．
故答案為：
【實驗探究】Ⅰ：堿；Ⅱ：②不再產(chǎn)生氣泡； ④22
⑤A：把NaHCO₃、K₁₂、甘油、香精等物質(zhì)充分溶解．
B：酸堿指示劑（石蕊或酚酞試液、PH試紙）、活潑金屬（鋅、鐵、鎂等）、碳酸鹽（碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣等）．（答案合理給分）
C：提高實驗的精確度（或可信度）．

點評 本題就牙膏問題對所學的化學知識：物質(zhì)的組成、碳酸鈣和稀鹽酸的反應、二氧化碳和氫氧化鈣的反應考查，要熟練掌握這些知識．