某化學興趣小組欲對牙膏中主要成分{摩擦劑[CaCO3、SiO2、Al(OH)3]以及甘油、維生素C、F-}進行驗證?;卮鹣铝袉栴}:
已知:Fe(SCN)63-(血紅色)+6F-═[FeF6]3-(無色)+6SCN-;甘油的化學式為C3H8O3,可以與高錳酸鉀溶液反應,溶液褪色;維生素C具有還原性,加熱條件下,可以與一定濃度的硫酸銅溶液反應,生成銅單質(zhì)。
(1)甲同學取牙膏樣品加水溶解后,過濾,得到牙膏摩擦劑和牙膏澄清液,并進行以下實驗:
實驗 |
實驗操作 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
1 |
將2mL0.1mol?L-1FeCl3溶液加入試管中,再滴入2滴0.1mol?L-1的KSCN溶液,振蕩,再向試管中加入10mL牙膏澄清液 |
|
牙膏澄清液中含有氟離子 |
2 |
取2mL牙膏澄清液于試管中,滴加少量KMnO4溶液、振蕩、靜置 |
高錳酸鉀溶液的紫紅色慢慢褪去 |
牙膏中含有甘油 |
3 |
取2mL牙膏澄清液于試管中,滴加5滴0.5mol?L-1的硫酸銅溶液,并置于酒精燈上加熱 |
有紫紅色固體生成 |
牙膏中含有維生素C |
①描述實驗1的反應現(xiàn)象:
溶液先變成血紅色,加入牙膏澄清液后,顏色褪去
溶液先變成血紅色,加入牙膏澄清液后,顏色褪去
。
②乙同學認為根據(jù)實驗2中高錳酸鉀溶液褪色不能說明牙膏中含有甘油,原因是
維生素C也能使高錳酸鉀溶液褪色
維生素C也能使高錳酸鉀溶液褪色
;老師提出:甘油與硫酸酸化的高錳酸鉀溶液反應會產(chǎn)生黑色固體,并有氣泡冒出,可以驗證牙膏中含有甘油。該反應的化學方程式為
14KMnO4+3C3H8O3=7K2CO3+2CO2↑+14MnO2+12H2O
14KMnO4+3C3H8O3=7K2CO3+2CO2↑+14MnO2+12H2O
。
(2)丙同學設(shè)計如下實驗對某牙膏中摩擦劑成分進行驗證:
實驗 |
實驗操作 |
現(xiàn)象 |
4 |
取少量牙膏摩擦劑于試管中,滴加過量稀鹽酸 |
固體部分溶解,并有氣泡生成 |
5 |
取少量牙青摩擦劑于試管中,滴加NaOH溶液至過量,過濾后向濾液中滴加過量稀鹽酸 |
加入氫氧化鈉溶液時固體部分溶解;向濾液中滴加過量鹽酸先產(chǎn)生白色沉淀,然后沉淀部分溶解 |
通過實驗4可以驗證牙膏摩擦劑中含有
CaCO3、SiO2
CaCO3、SiO2
(填化學式,下同),通過實驗5可以驗證牙膏摩擦劑中含有
Al(OH)3
Al(OH)3
。
(3)SiO
2的定量測定:準確稱取2.64g上述牙膏樣品于燒杯中,加入足量的稀鹽酸,充分溶解后,過濾,洗滌,最后將濾紙和沉淀置于坩堝中灼燒至恒重,最后稱得坩堝和固體的總質(zhì)量為34.64g,已知濾紙的灰化值為0.1mg,坩堝質(zhì)量為33.54g。
①加入稀鹽酸與碳酸鈣反應的離子方程式為
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
。
②檢驗固體已洗滌干凈的方法為
取最后一次洗滌液,滴加硝酸銀溶液,若有沉淀生成則沉淀未洗凈,反之則洗凈
取最后一次洗滌液,滴加硝酸銀溶液,若有沉淀生成則沉淀未洗凈,反之則洗凈
。
③根據(jù)上述實驗,可以測得牙膏樣品中SiO
2的質(zhì)量分數(shù)為
41.666%
41.666%
(取百分數(shù)后,保留兩位小數(shù))。