Question

牙膏是一種日用必需品．某研究性學習小組對某一品牌牙膏中所含摩擦劑的成分進行了如下探究．
[查閱資料]
（1）牙膏常用氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅等物質作摩擦劑，牙膏中其它成分遇到鹽酸時無氣體生成；
（2）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，在常溫下它既能與強酸，又能與強堿反應．如與氫氧化鈉可發生如下反應：Al（OH）₃+NaOH=NaAlO₂+2H₂O．（NaAlO₂溶于水）
[提出問題]該品牌牙膏的酸堿性如何？其中含有什么摩擦劑？
[實驗與猜想]
（1）取少量牙膏膏體于小燒杯中，加入10毫升蒸餾水，充分攪拌，靜置一段時間，分離上層清液和沉淀，待用；
（2）用pH試紙測定所得溶液的pH大于7，正確的操作方法是    ．
（3）取少量沉淀物加入過量的稀鹽酸，沉淀物全部溶解并有大量氣泡產生，同時得到澄清溶液A，則該品牌牙膏中一定含有碳酸鈣，一定不含有    ．
（4）進行猜想：摩擦劑成分可能是
a．只含碳酸鈣    b．   
[設計實驗]

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
取澄清溶液A逐滴滴入一定量氫氧化鈉溶液	開始無明顯現象，后產生白色沉淀	原因是    ，    ． （用化學方程式表示）
繼續滴入氫氧化鈉溶液直至過量		摩擦劑中還含有

[實驗結論]該品牌牙膏所含摩擦劑的成分為    ．

Answer 1

【答案】分析：測定溶液的pH時，玻璃棒應該是干燥、潔凈的，不能把pH試紙伸入溶液中，否則會污染試劑；
二氧化硅屬于酸性氧化物，不能和稀鹽酸反應；
書寫化學方程式要注意規范性，例如反應物、生成物的化學式要正確，要遵循質量守恒定律，書寫必要的條件等；
通過實驗現象可以判斷摩擦劑的成分，要理解氫氧化鋁的特殊性質，既能夠和酸反應，又能夠和堿反應．
解答：解：[實驗與猜想]
（2）用pH試紙測定所得溶液的pH大于7，正確的操作方法是用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，再與標準比色卡對照，可知溶液的pH大于7．
故填：用干燥、潔凈的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，再與標準比色卡對照，可知溶液的pH大于7．
（3）沉淀物全部溶解并有大量氣泡產生，說明摩擦劑中含有碳酸鈣，不含有二氧化硅，因為碳酸鈣和稀鹽酸反應能生成二氧化碳氣體，二氧化硅不溶于稀鹽酸．
故填：二氧化硅．
（4）進行猜想：摩擦劑成分可能是只含有碳酸鈣，也可能是含有碳酸鈣和氫氧化鋁．
故填：含有碳酸鈣和氫氧化鋁．
[設計實驗]
開始無明顯現象，后產生白色沉淀，是因為開始時氫氧化鈉溶液和過量的鹽酸反應，當鹽酸完全反應后，氫氧化鈉溶液再和氯化鋁反應生成氫氧化鋁沉淀．
鹽酸和氫氧化鈉反應、氯化鋁和氫氧化鈉反應的化學方程式分別為：HCl+NaOH=NaCl+H₂O、AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl．
故填：HCl+NaOH=NaCl+H₂O；AlCl₃+3NaOH=Al（OH）₃↓+3NaCl．
繼續滴入氫氧化鈉溶液直至過量時，氫氧化鋁和氫氧化鈉反應生成偏鋁酸鈉和水．
故填：沉淀溶解；氫氧化鋁．
[實驗結論]
該品牌牙膏所含摩擦劑的成分為碳酸鈣和氫氧化鋁．
故填：碳酸鈣和氫氧化鋁．
點評：本題主要通過觀察實驗現象來判斷物質的組成，可見實驗現象對化學是多么重要．