牙膏是常见的日用化学品。(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请写出它们所属的物质类别(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。摩擦剂碳酸钙二氧化硅物质类别(2)请根据用途推测并说明二氧化硅在水中的溶解性(“易溶”或“难溶”)。(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。①甲同学设计了一种在实验室中制备碳酸钙的实验方案(如下所示),请写出下述方案中有关反应的化学方程式。加入水 熟石灰 加入Na2 CO3溶液-|||-石灰石 高温 生石灰 碳酸钙②乙同学设计的实验方案为:加入水 熟石灰 加入Na2 CO3溶液-|||-石灰石 高温 生石灰 碳酸钙乙同学的实验方案与甲同学的相比,有哪些优点?请写出乙同学的方案中有关反应的离子方程式。
牙膏是常见的日用化学品。
(1)下表列出了两种牙膏中的摩擦剂,请写出它们所属的物质类别(填“酸”“碱”“盐”或“氧化物”)。
摩擦剂 | 碳酸钙 | 二氧化硅 |
物质类别 |
(2)请根据用途推测并说明二氧化硅在水中的溶解性(“易溶”或“难溶”)。
(3)牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备。
①甲同学设计了一种在实验室中制备碳酸钙的实验方案(如下所示),请写出下述方案中有关反应的化学方程式。
②乙同学设计的实验方案为:
乙同学的实验方案与甲同学的相比,有哪些优点?请写出乙同学的方案中有关反应的离子方程式。
题目解答
答案
【解析】
(1)碳酸钙属于盐,二氧化硅属于氧化物;
故答案为:
摩擦剂 | 碳酸钙 | 二氧化硅 |
物质类别 | 盐 | 氧化物 |
(2)摩擦剂是通过摩擦除去牙齿上的残留食物,因此二氧化硅在水中应为难溶氧化物;
故答案为:难溶;
(3)①石灰石在高温下分解成生石灰和二氧化碳,化学方程式为$CaC{O}_{3}\xlongequal[\,]{\mathrm{高温}}CaO+C{O}_{2}\uparrow $;生石灰与水反应生成熟石灰,化学方程式为$\mathrm{CaO}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}=\!=\!=\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2}$;熟石灰与碳酸钠反应生成碳酸钙,化学方程式为$\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2}+{\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{CO}}_{3}=\!=\!={\mathrm{CaCO}}_{3}\downarrow +2\mathrm{NaOH}$;
故答案为:$CaC{O}_{3}\xlongequal[\,]{\mathrm{高温}}CaO+C{O}_{2}\uparrow $;$\mathrm{CaO}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}=\!=\!=\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2}$;$\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2}+{\mathrm{Na}}_{2}{\mathrm{CO}}_{3}=\!=\!={\mathrm{CaCO}}_{3}\downarrow +2\mathrm{NaOH}$;
②乙同学的实验方案与甲同学的相比,消耗能源少、步骤简单、反应条件要求低;
石灰石与稀盐酸反应生成氯化钙,离子方程式为$\mathrm{C}{\mathrm{aCO}}_{3}+2{\mathrm{H}}^{+}=\!=\!={\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}+{\mathrm{CO}}_{2}\uparrow $;氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙,离子方程式为${\mathrm{Ca}}^{2+}+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}=\!=\!={\mathrm{CaCO}}_{3}\downarrow $;
故答案为:消耗能源少、步骤简单、反应条件要求低;$\mathrm{C}{\mathrm{aCO}}_{3}+2{\mathrm{H}}^{+}=\!=\!={\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}+{\mathrm{CO}}_{2}\uparrow $;${\mathrm{Ca}}^{2+}+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}=\!=\!={\mathrm{CaCO}}_{3}\downarrow $
【答案】
(1)
摩擦剂 | 碳酸钙 | 二氧化硅 |
物质类别 | 盐 | 氧化物 |
(2)难溶
(3)①$CaC{O}_{3}\xlongequal[\,]{\mathrm{高温}}CaO+C{O}_{2}\uparrow $;$\mathrm{CaO}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}=\!=\!=\mathrm{Ca}{\left(\mathrm{OH}\right)}_{2}$;
解析
碳酸钙(CaCO3)是一种盐,因为它由金属离子(Ca2+)和酸根离子(CO32-)组成。二氧化硅(SiO2)是一种氧化物,因为它由硅和氧两种元素组成。
步骤 2:推测二氧化硅的溶解性
二氧化硅作为摩擦剂,其主要功能是通过摩擦作用去除牙齿表面的残留物。如果二氧化硅在水中易溶,那么它在牙膏中的摩擦作用将大大降低,因此可以推测二氧化硅在水中是难溶的。
步骤 3:甲同学的实验方案
甲同学的实验方案是通过高温分解石灰石(CaCO3)得到生石灰(CaO),然后将生石灰与水反应生成熟石灰(Ca(OH)2),最后将熟石灰与碳酸钠(Na2CO3)反应生成碳酸钙(CaCO3)。
步骤 4:乙同学的实验方案
乙同学的实验方案是将石灰石(CaCO3)与稀盐酸(HCl)反应生成氯化钙(CaCl2),然后将氯化钙与碳酸钠(Na2CO3)反应生成碳酸钙(CaCO3)。
步骤 5:比较甲乙两同学的实验方案
乙同学的实验方案与甲同学的相比,消耗的能源较少,步骤更简单,反应条件要求更低。
步骤 6:写出乙同学方案中的离子方程式
石灰石与稀盐酸反应的离子方程式为:$\mathrm{C}{\mathrm{aCO}}_{3}+2{\mathrm{H}}^{+}=\!=\!={\mathrm{C}\mathrm{a}}^{2+}+{\mathrm{H}}_{2}\mathrm{O}+{\mathrm{CO}}_{2}\uparrow $;氯化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙的离子方程式为:${\mathrm{Ca}}^{2+}+{\mathrm{C}\mathrm{O}}_{3}^{2-}=\!=\!={\mathrm{CaCO}}_{3}\downarrow $。