Question

【題目】（1）如圖所示為實(shí)驗(yàn)室中常見氣體制備、凈化、干燥、收集和進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的部分儀器（組裝實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)，可重復(fù)選擇儀器），某化學(xué)小組的同學(xué)欲利用其進(jìn)行下列各化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

①檢驗(yàn)裝置B的氣密性操作：_____。

②實(shí)驗(yàn)室常用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體藥品加熱的方法制取甲烷氣體。通常情況下，甲烷是沒有顏色、沒有氣味的氣體，比空氣輕，極難溶于水。若要制取一瓶甲烷，可選用的裝置有_____（填寫儀器序號字母）。如果選用F裝置收集甲烷，氣體應(yīng)從_____（填“a”或“b”）端管口通入。

③若選用裝置B作為制取氧氣的發(fā)生裝置，設(shè)計(jì)裝置B時(shí)使用儀器d的目的是_____。

④若以石灰石和稀鹽酸為原料，在實(shí)驗(yàn)室中制取并收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w。按照要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置、連接儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性。所選儀器的連接順序?yàn)?/span>_____（從左至右填寫儀器序號字母）。

（2）化學(xué)興趣小組欲探究自己使用的某品牌牙膏的主要成分。

【查閱資料】

①牙膏的成分有活性物質(zhì)、摩擦劑、保持牙膏濕潤的甘油等物質(zhì)。

②常用的牙膏摩擦劑的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。

③牙膏除了碳酸鈣以外，其他物質(zhì)均不與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體。

④SiO2不溶于水，也不與鹽酸反應(yīng)。Al(OH)3和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。偏鋁酸鈉和適量稀鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁，氫氧化鋁和稀鹽酸可以發(fā)生中和反應(yīng)。

⑤相關(guān)物質(zhì)的溶解性表：

物質(zhì)	Al(OH)3	NaAlO2	AlCl3
溶解性	不溶	溶	溶

該品牌牙膏含有上述摩擦劑中的兩種成分，為探究摩擦劑的組成，化學(xué)興趣小組取適量該牙膏加水充分?jǐn)嚢�、靜置、過濾、洗滌、干燥，得到該牙膏中的摩擦劑。

【提出猜想】

猜想1：摩擦劑的成分為Al(OH)3和CaCO3。

猜想2：摩擦劑的成分為_____。

猜想3：摩擦劑的成分為SiO2和Al(OH)3。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)論
組裝下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。取少量摩擦劑于錐形瓶中加入適量的_____________	固體全部溶解，有氣泡，石灰水變混濁	則猜想1成立 錐形瓶中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為 _______________ _______________
	摩擦劑部分溶解 石灰水無明顯變化	則猜想3成立

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，猜想1成立。

【實(shí)驗(yàn)反思】同學(xué)們?yōu)檫M(jìn)一步確認(rèn)摩擦劑中含有氫氧化鋁，先在少量牙膏樣品中加入過量的氫氧化鈉溶液，靜置一段時(shí)間，取上層清液，再滴加稀鹽酸至過量。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中觀察到的現(xiàn)象為________，依據(jù)該現(xiàn)象可以判斷摩擦劑中一定含有氫氧化鋁。

Answer 1

【答案】 關(guān)閉分液漏斗的活塞,將導(dǎo)管放入水中，手握錐形瓶加熱，觀察導(dǎo)管口有無氣泡 EF a 可以通過控制滴加液體的速度來控制產(chǎn)生氣體的速度 B→D→A→G Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O SiO2和CaCO3 稀鹽酸 Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 牙膏樣品中部分固體溶解，向上層清夜中滴加稀鹽酸時(shí)開始無現(xiàn)象，之后有沉淀產(chǎn)生，最后沉淀全部溶解

【解析】（1）檢驗(yàn)裝置B的氣密性的方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞,將導(dǎo)管放入水中，手握錐形瓶加熱，觀察導(dǎo)管口有無氣泡，若有，表示裝置的氣密性良好；②根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件選擇發(fā)生裝置，用無水醋酸鈉和堿石灰兩種固體藥品加熱的方法制取甲烷氣體，屬于固固加熱型，故選E作為發(fā)生裝置；甲烷空氣輕，極難溶于水，可用向下排空氣法或排水法收集，由于沒有向下排空氣法的裝置，故用排水法收集，選F裝置；選用F裝置收集甲烷，由于水只能從b端排出，故甲烷從a端通入；③過氧化氫接觸到二氧化錳后，反應(yīng)便立即開始，不能人為控制其速率和生成氧氣的量，故要控制其反應(yīng)速率，可通過控制過氧化氫的加入量來實(shí)現(xiàn)，分液漏斗就可以控制加入液體藥品的量和速率；④以石灰石和稀鹽酸為原料制取二氧化碳屬固液在常溫下的反應(yīng)，選B裝置；鹽酸具有揮發(fā)性，會揮發(fā)出氯化氫氣體，要收集干燥、純凈的二氧化碳?xì)怏w，故要先通過飽和故碳酸氫鈉溶液將氯化氫氣體除去，再通過濃硫酸除去水蒸氣，最后用向上排空氣法收集二氧化碳，故所選儀器的連接順序?yàn)锽→D→A→G；（2）④Al(OH)3和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成偏鋁酸鈉（NaAlO2）和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O；【提出猜想】根據(jù)質(zhì)量可知常用的牙膏摩擦劑的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2中的兩種成分，故摩擦劑的成分為Al(OH)3和CaCO3 或SiO2和Al(OH)3 或SiO2和CaCO3 ；根據(jù)資料：SiO2不溶于水，也不與鹽酸反應(yīng)，則可加入的是稀鹽酸進(jìn)行判斷。加入稀鹽酸后，固體全部溶解，有氣泡，石灰水變混濁，說明生成了二氧化碳，則樣品中含有碳酸鈣，那么猜想1成立，反應(yīng)的化學(xué)方程式有：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O；若固體部分溶解，石灰水無明顯變化，那么猜想3成立；若固體部分溶解，石灰水變渾濁，則猜想2正確；【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)資料：偏鋁酸鈉和適量稀鹽酸反應(yīng)生成氫氧化鋁。故先在少量牙膏樣品中加入過量的氫氧化鈉溶液，靜置一段時(shí)間，取上層清液，再滴加稀鹽酸至過量，觀察到牙膏樣品中部分固體溶解，向上層清夜中滴加稀鹽酸時(shí)開始無現(xiàn)象，之后有沉淀產(chǎn)生，最后沉淀全部溶解，可以判斷摩擦劑中一定含有氫氧化鋁。