Question

某研究性學習小組的同學通過課外學習了解到：某品牌牙膏中含有摩擦劑、濕潤劑、表面活性劑、黏合劑、香料、甜味劑等成分，其中的摩擦劑除了含CaCO₃外，可能還含有Al(OH)₃、SiO₂中的一種或兩種。為探究該品牌牙膏中摩擦劑的成分，該小組的同學進行了如下實驗(牙膏中其他成分遇到鹽酸時無氣體產(chǎn)生)：

請回答下列問題：
（1）操作Ⅰ中涉及的玻璃儀器有燒杯、________、________。
（2）寫出下列操作過程涉及的離子方程式：
操作Ⅲ：______________________________，
操作Ⅳ：______________________________。
（3）該摩擦劑中除CaCO₃外，肯定含有__________________。
（4）為進一步探究摩擦劑中碳酸鈣的含量，該小組同學利用如圖所示裝置(圖中夾持儀器略去)進行實驗。

請回答下列問題：
①實驗過程中需持續(xù)緩緩通入空氣。其作用除了可充分混合裝置乙和丙中的反應物外，還有________的作用；
②丙中主要反應的化學方程式是________________；
③實驗中準確稱取4.00 g樣品三份，進行三次測定，測得BaCO₃的平均質(zhì)量為1.97 g，計算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)(要求有計算過程)：__________________________；
④有同學認為只要測定裝置丙在吸收CO₂前后的質(zhì)量差，不必測定裝置丙中生成的BaCO₃質(zhì)量，一樣可以確定碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)。你認為該方案是否可行？________，簡述理由：________。

Answer 1

（1）玻璃棒　漏斗
（2）Al^3＋＋4OH^－=AlO₂^-＋2H₂O　SiO₂＋2OH^－=SiO₃^2-＋H₂O
（3）Al(OH)₃、SiO₂
（4）①把生成的CO₂全部排入丙裝置中，使之完全被Ba(OH)₂吸收
②Ba(OH)₂＋CO₂=BaCO₃↓＋H₂O
③25%　由轉(zhuǎn)化關(guān)系可知n(CaCO₃)＝n(CO₂)＝n(BaCO₃)＝1.97 g/197 g·mol^－1＝0.01 mol，所以m(CaCO₃)＝0.01 mol×100 g/mol＝1.00 g，w(CaCO₃)＝1.00 g÷4.00 g×100%＝25%
④不可行　乙中的水蒸氣、HCl氣體等進入裝置丙中造成實驗誤差

（1）操作Ⅰ是過濾操作。（2）操作Ⅲ發(fā)生的是Al^3＋和過量的NaOH溶液生成NaAlO₂的反應；操作Ⅳ發(fā)生的是不溶于鹽酸的SiO₂與NaOH溶液發(fā)生的反應。
（4）①空氣可將生成的CO₂趕入丙中。
點撥：本題考查化學實驗，考查考生實驗設計的能力。難度中等。