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1、课题1牙膏和火柴牙膏和火柴头中某些成分的中某些成分的检验学学习目目标1.知道牙膏的主要成分及其功能。知道牙膏的主要成分及其功能。2.理理解解检验牙牙膏膏中中含含有有的的碳碳酸酸钙、甘甘油油的的化化学学原理，学会原理，学会检验的操作方法。的操作方法。3.知知道道火火柴柴头的的主主要要化化学学成成分分及及火火柴柴起起火火的的原原理理，理理解解检验火火柴柴头中中含含有有的的硫硫元元素素、氯元元素素的化学原理，学会的化学原理，学会检验的操作方法。的操作方法。4.通通过实验，了解物，了解物质的的检验过程，初步学会程，初步学会设计实验方案方案进行其他物行其他物质的的检验。一、一、实验原理原理1牙膏的主要成
2、分及其功能牙膏的主要成分及其功能名称名称主要成分主要成分功能功能摩擦摩擦剂磷酸磷酸钙或或_、_、二氧化硅等二氧化硅等占牙膏成分的占牙膏成分的50%左右。用于左右。用于增增强强牙膏的摩擦作用和去牙膏的摩擦作用和去污效效果，能有效去除牙果，能有效去除牙齿表面上的表面上的污渍、牙斑、食物残渣等、牙斑、食物残渣等发泡泡剂_形成泡沫以起乳化、分散残留形成泡沫以起乳化、分散残留物，增物，增强强消除口腔消除口腔污垢的作用垢的作用碳酸碳酸钙氢氧化氧化铝十二十二烷基硫基硫酸酸钠名称名称主要成分主要成分功能功能保湿保湿剂_和水和水使牙膏保持湿使牙膏保持湿润增稠增稠剂角叉胶或角叉胶或羧甲基甲基纤维素素钠防止牙膏分离
3、出水分，同防止牙膏分离出水分，同时使牙膏具有适宜的黏度，使牙膏具有适宜的黏度，易于从牙膏管中易于从牙膏管中挤出成型出成型防腐防腐剂 _ 抵制牙膏中微生物的生抵制牙膏中微生物的生长增香增香剂甜味甜味剂香精、糖精香精、糖精改善牙膏的口感改善牙膏的口感着色着色剂二氧化二氧化钛、食用色素食用色素使牙膏使牙膏变白或呈白或呈现不同的不同的颜色色氟化物氟化物氟化氟化钠或一或一氟磷酸氟磷酸钠主要用于主要用于预防防龋齿甘油甘油安息香酸安息香酸钠2.牙膏中的碳酸牙膏中的碳酸钙、甘油的、甘油的检验牙膏中的碳酸牙膏中的碳酸钙与与盐酸反酸反应的化学方程式是的化学方程式是_；多；多羟基化合物与新制的基化合物与新制的Cu(
4、OH)2悬浊液反液反应可可产生生绛蓝色的溶液，牙膏中的甘油与新制色的溶液，牙膏中的甘油与新制氢氧化氧化铜反反应的化学方程式是：的化学方程式是：CaCO32HCl=CaCl2CO2H2O利利用用上上述述反反应，可可检验牙牙膏膏中中碳碳酸酸钙和和甘油的存在。甘油的存在。牙膏中的十二牙膏中的十二烷基硫酸基硫酸钠、氟化、氟化钠等溶等溶于水水解使溶液于水水解使溶液显_性。性。碱碱3火柴起火的原理火柴起火的原理安全火柴的火柴盒安全火柴的火柴盒侧面涂有面涂有_ (发火火剂)和和Sb2S3(易燃物易燃物)等，火柴等，火柴头上的物上的物质一般是一般是_、MnO2等氧化等氧化剂和易燃物如和易燃物如_等。等。当两者
5、摩擦当两者摩擦时，因摩擦，因摩擦产生的生的热使与使与氯酸酸钾等等接触的接触的红磷燃磷燃烧，并引起火柴，并引起火柴头上的易燃物燃上的易燃物燃烧，生成一定量的，生成一定量的_。红磷磷KClO3硫硫二氧化硫二氧化硫思考感悟思考感悟(1)检验牙牙膏膏中中的的CaCO3时，能能否否用用稀稀H2SO4代代替稀替稀盐酸？酸？(2)检验牙膏中的甘油牙膏中的甘油时，应注意哪些注意哪些问题？【提提示示】(1)不不能能。因因为CaCO3和和稀稀H2SO4反反应生生成成微微溶溶的的CaSO4覆覆盖盖在在CaCO3的的表表面面，阻阻止止反反应继续进行，行，现象不明象不明显。(2)氢氧化氧化铜悬浊液要液要现用用现配。配。
6、牙膏中甘牙膏中甘油含量油含量较少，新制少，新制Cu(OH)2悬浊液不宜加得太多，液不宜加得太多，否否则Cu(OH)2的的颜色会色会对实验现象象产生干生干扰。二、二、实验步步骤1牙膏中某些主要成分的牙膏中某些主要成分的检验2火柴火柴头中硫元素、中硫元素、氯元素的元素的检验(1)检验火柴火柴头燃燃烧后是否有二氧化硫气体生成后是否有二氧化硫气体生成用稀用稀_溶液溶液检验火柴火柴头燃燃烧时产生生的气体中是否含有二氧化硫气体。的气体中是否含有二氧化硫气体。KMnO4酸性酸性方方案案1：取取两两只只洁净的的小小烧杯杯，标记为甲甲、乙乙，在在乙乙烧杯杯中中加加入入10 mL 0.0005 molL1浅浅红色
7、色KMnO4酸酸性性溶溶液液。将将两两根根安安全全火火柴柴伸伸入入甲甲烧杯杯里里，再再用用一一根根燃燃着着的的火火柴柴点点燃燃火火柴柴头(如如图所所示示)，待待火火柴柴头烧完完即即将将火火柴柴移移出出，迅迅速速将将甲甲烧杯杯倒倒扣扣在在乙乙烧杯杯上上，轻轻振振荡乙乙烧杯杯，可可见烧杯中杯中_。KMnO4酸性溶液褪色酸性溶液褪色方方案案2：用用漏漏斗斗、试管管、注注射射器器、导管管等等组成成如如图所所示示的的装装置置。将将两两根根安安全全火火柴柴放放在在漏漏斗斗下下面面，用用一一根根燃燃着着的的火火柴柴点点燃燃火火柴柴头，使使火火柴柴头燃燃烧。慢慢慢慢拉拉动注注射射器器的的活活塞塞进行行抽抽气气
8、，让火火柴柴头燃燃烧产生生的的气气体体通通过浅浅红色色的的0.0005 molL 1KMnO4酸酸 性性 溶溶 液液 。 可可 见_。KMnO4酸性溶液褪色酸性溶液褪色AgNO3溶液溶液稀硝酸稀硝酸溶液中出溶液中出现白色沉淀白色沉淀NaNO2白色沉淀白色沉淀自主体自主体验1牙牙膏膏中中的的摩摩擦擦剂主主要要是是不不溶溶于于水水的的碳碳酸酸钙、磷磷酸酸钙、氢氧氧化化铝、二二氧氧化化硅硅等等。下下表表中中关关于于摩擦摩擦剂所属物所属物质类别的判断的判断错误的是的是()ABCD碳酸碳酸钙磷酸磷酸钙氢氧化氧化铝二氧化硅二氧化硅强强电解解质 无机无机盐 两性两性氢氧化物氧化物两性氧化物两性氧化物解析：解
9、析：选D。SiO2是酸性氧化物而非两性氧化物。是酸性氧化物而非两性氧化物。答案：答案：B3检验火火柴柴头完完全全燃燃烧生生成成的的气气体体中中含含有有二二氧氧化硫的最佳化硫的最佳试剂是是()A澄清石灰水澄清石灰水 B品品红溶液溶液C双氧水双氧水 D氯化化钡溶液溶液解析：解析：选B。能使澄清石灰水。能使澄清石灰水变浑浊的也可能是的也可能是CO2，SO2不能与不能与氯化化钡溶液反溶液反应，SO2有有还原原性可以与性可以与H2O2反反应，但没有明，但没有明显现象，故也不象，故也不能用于能用于检验二氧化硫，二氧化硫，SO2具有漂白性，能使品具有漂白性，能使品红溶液褪色，故可以用于溶液褪色，故可以用于检
10、验。要点一要点一牙膏中某些主要成分的牙膏中某些主要成分的检验 如如图是是牙牙膏膏中中某某些些主主要要成成分分检验流流程程图，请回答以下回答以下问题：例例例例1 1(1)牙牙膏膏中中的的摩摩擦擦剂约占占牙牙膏膏成成分分的的50%，主主要要用用于于增增强强牙牙膏膏的的摩摩擦擦作作用用和和去去污效效果果，不不同同种种类的的牙牙膏膏含含有有的的摩摩擦擦剂有有所所不不同同，在在上上述述流流程程图的的第第步加入步加入盐酸后会酸后会产生不同生不同现象，象，请你填空：你填空：摩擦摩擦剂实验中出中出现的的现象象解解释SiO2CaCO3Ca3(PO4)2溶解无气体，加溶解无气体，加NaOH溶液溶液至至过量后又量后
11、又产生沉淀生沉淀Al(OH)3溶解无气体，加溶解无气体，加NaOH溶液溶液至至过量先量先产生沉淀后溶解生沉淀后溶解请你写出上述方案中有关反你写出上述方案中有关反应的化学方程式：的化学方程式：a_，b_，c_。(3)新制新制Cu(OH)2的配制方法是的配制方法是_。牙牙膏膏中中含含有有一一定定量量的的甘甘油油，其其主主要要功功能能是是作作保保湿湿剂，在在流流程程图的的第第步步得得到到的的澄澄清清溶溶液液中中加加入入新新制制Cu(OH)2，产生生的的现象象是是_，化化学学方方程程式式为_。(4)实验测定定澄澄清清溶溶液液的的pH7，可可能能原原因因是是_(用离子方程用离子方程式表示式表示)。根根据
12、据以以上上原原理理，请你你提提出出一一种种其其它它促促进矿化化的的方法：方法：_。【解析】【解析】本本题以牙膏中主要成分的以牙膏中主要成分的检验为背背景，景，综合考合考查了摩擦了摩擦剂SiO2、CaCO3、Ca3(PO4)2、Al(OH)3与与盐酸反酸反应的的现象；象；CaCO3CaOCa(OH)2CaCO3的的转化；甘化；甘油的油的检验以及以及盐的水解、的水解、难溶溶电解解质的溶解平的溶解平衡等有关知衡等有关知识。【答案】【答案】(1)摩擦摩擦剂 实验中出中出现的的现象象解解释SiO2无明无明显现象象SiO2不与不与盐酸反酸反应CaCO3溶解，有气泡溶解，有气泡产生生CaCO32HCl= C
13、aCl2CO2H2OCa3(PO4)2溶解无气体，加溶解无气体，加NaOH溶液至溶液至过量量后又后又产生沉淀生沉淀Ca3(PO4)26HCl=3CaCl22H3PO4，H3PO43NaOH= Na3PO43H2O，2Na3PO43CaCl2= Ca3(PO4)26NaClAl(OH)3溶解无气体，加溶解无气体，加NaOH溶液至溶液至过量量先先产生沉淀后溶解生沉淀后溶解Al(OH)33HCl= AlCl33H2O，AlCl33NaOH= Al(OH)33NaCl，Al(OH)3NaOH=NaAl(OH)4(4)FH2O HFOH(5)进食食后后细菌菌和和酶酶作作用用于于食食物物，产生生有有机机酸
14、酸，使使反反应Ca5(PO4)3OH(s) 5Ca23PO34OH平平衡衡向向右右移移动，导致致牙牙齿表表面面的的保保护物物质破坏破坏Ca5(PO4)3OHF Ca5(PO4)3FOH饮食中增加含食中增加含Ca2比比较丰富的食物丰富的食物变式式训练1 化化学学兴趣趣小小组对某某品品牌牌牙牙膏膏中中摩摩擦擦剂成分及其含量成分及其含量进行以下探究：行以下探究：查得得资料料：该牙牙膏膏摩摩擦擦剂由由碳碳酸酸钙、氢氧氧化化铝组成；牙膏中其他成分遇到成；牙膏中其他成分遇到盐酸酸时无气体无气体产生。生。.摩擦摩擦剂中中氢氧化氧化铝的定性的定性检验取适量牙膏取适量牙膏样品，加水充分品，加水充分搅拌、拌、过滤
15、。(1)往往滤渣渣中中加加入入过量量NaOH溶溶液液，过滤。氢氧氧化化 铝 与与 NaOH溶溶 液液 反反 应 的的 离离 子子 方方 程程 式式 是是_。(2)往往(1)所得所得滤液中先通入液中先通入过量二氧化碳，再加量二氧化碳，再加入入过量稀量稀盐酸。酸。观察到的察到的现象是象是_。.牙膏牙膏样品中碳酸品中碳酸钙的定量的定量测定定利用下利用下图所示装置所示装置(图中中夹持持仪器略去器略去)进行行实验，充分反，充分反应后，后，测定定C中生成的中生成的BaCO3沉淀沉淀质量，以确定碳酸量，以确定碳酸钙的的质量分数。量分数。依据依据实验过程回答下列程回答下列问题：(3)实验过程程中中需需持持续缓
16、缓通通入入空空气气。其其作作用用除除了了 可可 搅 拌拌 B、 C中中 的的 反反 应 物物 外外 ， 还 有有 ：_。(4)C中中 反反 应 生生 成成 BaCO3的的 化化 学学 方方 程程 式式 是是_。(5)下下列列各各项措措施施中中，不不能能提提高高测定定准准确确度度的的是是_(填填标号号)。a在加入在加入盐酸之前，酸之前，应排排净装置内的装置内的CO2气体气体b滴加滴加盐酸不宜酸不宜过快快c在在AB之之间增添盛有增添盛有浓硫酸的洗气装置硫酸的洗气装置d在在BC之之间增增添添盛盛有有饱和和碳碳酸酸氢钠溶溶液液的的洗洗气装置气装置(6)实验中准确称取中准确称取8.00 g样品三份，品三
17、份，进行三次行三次测定，定，测得得BaCO3平均平均质量量为3.94 g。则样品中碳品中碳酸酸钙的的质量分数量分数为_。(7)有有人人认为不不必必测定定C中中生生成成的的BaCO3质量量，只只要要测定定装装置置C在在吸吸收收CO2前前后后的的质量量差差，一一样可可以以确确定定碳碳酸酸钙的的质量量分分数数。实验证明明按按此此方方法法测定的定的结果明果明显偏高，原因是偏高，原因是_。.(3)从从装装置置图分分析析可可知知，为保保证实验的的准准确确性性，应将将装装置置内内的的空空气气排排尽尽，防防止止空空气气中中CO2的的干干扰；同同时要要将将反反应产生生的的CO2尽尽可可能能全全部部被被Ba(OH
18、)2溶溶液吸收，因此需要持液吸收，因此需要持续通入吸收掉通入吸收掉CO2后的空气。后的空气。(4)Ba(OH)2溶液足量，因此反溶液足量，因此反应方程式方程式为CO2Ba(OH)2=BaCO3H2O。(5)由由前前面面分分析析知知，a可可提提高高测定定准准确确度度；B装装置置中中有有酸酸碱碱指指示示剂，说明明反反应中中盐酸酸的的加加入入量量是是有有限限制制的的，为保保证准准确确，滴滴加加过程程要要慢慢，b不不符符合合题意意；B中中装装有有溶溶液液，因因此此气气体体通通入入前前没没必必要要干干燥燥，c符符合合题意意；在在BC之之间连接接盛盛有有饱和和NaHCO3溶溶液液的的洗洗气气瓶瓶会会造造成
19、成Ba(OH)2溶溶液液还可可能能吸吸收收由由挥发出出的的氯化化氢与与NaHCO3反反应生生成成的的CO2气体，干气体，干扰实验，d符合符合题意。意。要点二要点二火柴火柴头中硫元素、中硫元素、氯元素的元素的检验 实验一一：取取两两只只洁净的的小小烧杯杯，标记为甲甲、乙乙，在在乙乙烧杯杯中中加加入入10 mL 0.001 molL1 KMnO4酸酸性性溶溶液液。将将两两根根火火柴柴伸伸入入甲甲烧杯杯里里，再再用用一一根根燃燃着着的的火火柴柴点点燃燃火火柴柴头(如如图所所示示)，待待火火柴柴头燃燃尽尽，即即将将火火柴柴移移出出，迅迅速速将将甲甲烧杯杯倒倒扣扣在在乙乙烧杯杯上上，轻轻振振荡乙乙烧杯杯
20、，观察察实验现象。象。例例例例2 2实验二二：用用漏漏斗斗、试管管、注注射射器器、导管管等等组成成如如图装装置置，将将两两根根火火柴柴放放在在漏漏斗斗下下面面，用用一一根根燃燃着着的的火火柴柴点点燃燃火火柴柴头，使使火火柴柴头燃燃烧。慢慢慢慢拉拉动注注射射器器的的活活塞塞进行行抽抽气气，让火火柴柴头燃燃烧产生生的的气气体体通通过0.001 molL1KMnO4酸酸性性溶溶液液，观察察实验现象。象。实验三三：将将燃燃尽尽的的火火柴柴头浸浸泡泡在在少少量量水水中中，片片刻刻后后取取少少量量溶溶液液于于试管管中中，滴滴加加AgNO3溶溶液液和和稀稀硝硝酸酸，观察察实验现象。象。实验四四：将将34根根
21、火火柴柴头摘摘下下浸浸于于水水中中，片片刻刻后后取取少少量量溶溶液液于于试管管中中，加加AgNO3溶溶液液、稀稀硝硝酸酸和和NaNO2溶液，溶液，观察察实验现象。象。问题1：安全火柴盒：安全火柴盒侧面涂有面涂有红磷磷(发火火剂)和和Sb2O3(易燃物易燃物)等，火柴等，火柴头上的物上的物质一般是一般是_、_等氧化等氧化剂和和_等易燃物。等易燃物。问题2：实验一和一和实验二均可二均可观察到的察到的实验现象是象是_，请 用用 化化 学学 方方 程程 式式 说 明明 产 生生 这 种种 现 象象 的的 原原 因因_。实验一一设计的方案的方案还利用了利用了SO2的一种的一种_性性质。问题3：写出以下反
22、：写出以下反应的化学方程式。的化学方程式。(1)将将SO2通通入入氯水水中中，浅浅黄黄绿色色褪褪成成无无色色_。体体现了了SO2的的_性。性。(2)将将 SO2通通 入入 溴溴 水水 中中 ， 红 棕棕 色色 褪褪 为 无无 色色_。体体现了了SO2的的_性。性。(3)将将SO2通通入入无无色色的的氢硫硫酸酸溶溶液液，溶溶液液变浑浊_，体体现了了SO2的的_性。性。问题4：实验三三可可观察察到到白白色色沉沉淀淀_产生生，说明明将将燃燃尽尽的的火火柴柴头浸浸泡泡在在少少量量水水中中，会会有有_物物质被被浸浸出出，产生生该物物质的的反反应方方程程式式为_，主主 要要 是是 把把 火火 柴柴 头 中
23、中 含含 有有 的的 _转 化化 为_。问题5：实验四四产生的白色沉淀生的白色沉淀为_，NaNO2的作用是的作用是_，反，反应的离子方程式的离子方程式为_。【解解析析】火火柴柴头上上的的氯、硫硫元元素素存存在在的的形形式式分分别是是KClO3和和S单质。其其中中S燃燃烧生生成成SO2，利利用用SO2的的还原原性性可可以以使使KMnO4酸酸性性溶溶液液、氯水水等等褪褪色色，利利用用SO2的的氧氧化化性性可可以以与与H2S反反应生生成成S检验硫硫元元素素的的存存在在。而而氯元元素素，KClO3可可以以氧氧化化NaNO2而而本本身身被被还原原成成Cl，与与Ag结合生成白色沉淀合生成白色沉淀AgCl。
24、变式式训练2 某某兴趣趣小小组为验证日日常常生生活活用用的的火火柴柴头上上含含有有KClO3、MnO2、S，设计了了以下以下实验流程流程图：请回答以下回答以下问题：(1)为验证气体气体A，按右，按右图所示所示进行行实验：若能：若能观察到察到_的的现象，即可象，即可证明火柴明火柴头上含有上含有硫元素；可用于替代硫元素；可用于替代试管中高管中高锰酸酸钾酸性溶液的酸性溶液的试剂有有_(填填编号号)。A品品红溶液溶液B饱和石灰水和石灰水C稀溴水稀溴水 D烧碱溶液碱溶液(2)步步骤的的实验操操作作装装置置如如图所所示示，其其中中仪器器A的的名名称称是是_，仪器器B的的名名称称是是_，该操作的工作原理是操
25、作的工作原理是_。有有关关的的离离子子反反应应方方程程式式为为_，有有人人提提出出上上述述方方法法中中出出现现白白色色沉沉淀淀并并不不能能充充分分说说明明火火柴柴头头上上KClO3的存在，其理由是的存在，其理由是_。(5)写出步写出步骤中中发生反生反应的化学方程式的化学方程式_。解解析析：A气气体体为SO2，可可用用高高锰酸酸钾酸酸性性溶溶液液检验，也也可可用用溴溴水水或或品品红溶溶液液检验，但但不不可可用用Ca(OH)2溶溶液液，因因为CO2具具有有同同样的的现象象。氯元元素素的的检验可可利利用用AgNO3溶溶液液加加稀稀HNO3，但但要要注注意意AgNO2也也为白色沉淀。白色沉淀。(2)抽
26、气抽气测定定每次抽每次抽50 mL待待测气体气体例例例例准准确确量量取取2 mL 1104 molL1KMnO4溶溶液液，注注入入试管管中中，加加入入1滴滴6 mol L1H2SO4溶溶液液，按按如如图所所示示组装装好好装装置置，置置于于待待测地地点点，缓慢慢抽抽气气，每次抽气每次抽气50 mL。记录抽气次数，抽气次数，计算算实验结果。果。请回答：回答：(1)取取出出1 mL此此溶溶液液后后，稀稀释至至100 mL时，还需需要用到的定量要用到的定量仪器是器是_。(2)不直接配制不直接配制1104 molL1KMnO4溶液的原溶液的原因是因是_。不使用不使用1102 molL1KMnO4溶液的原
27、因是溶液的原因是_。(3)判判 断断 实 验 达达 到到 终 点点 时 的的 现 象象 是是_。(4)抽抽气气速速度度太太快快，对实验结果果的的影影响响是是_(填填“偏大偏大”、“偏小偏小”或或“无影响无影响”)。(5)若某同学三次若某同学三次实验的的结果是平均抽气次数果是平均抽气次数为20次，次，设实验时处于于标准状况，通准状况，通过计算算说明，明，该室内的空气中甲室内的空气中甲醛的的浓度是否超度是否超标？【解解析析】本本实验是是一一个个定定量量实验，为了了减减小小实验误差，差，应注意以下几方面：注意以下几方面：配配制制KMnO4酸酸性性溶溶液液时，浓度度不不能能太太小小，避避免免称称量量误
28、差差太太大大；同同时为了了避避免免实验的的繁繁琐，KMnO4酸性溶液的酸性溶液的浓度也不能太大。度也不能太大。用用KMnO4酸酸性性溶溶液液吸吸收收甲甲醛时，抽抽气气速速度度不不能太快，避免吸收不完全。能太快，避免吸收不完全。做三次平行做三次平行实验，结果取平均果取平均值，以减小，以减小实验误差。差。【答案】【答案】(1)100 mL容量瓶容量瓶(2)直直接接配配制制1104 molL1 KMnO4溶溶液液时，称称量量的的KMnO4的的质量量太太小小，称称量量不不方方便便，误差差较大大若若使使用用1102 molL1 KMnO4溶溶液液，抽抽气气次数多，操作繁次数多，操作繁琐(3)溶液由浅溶液由浅红色色刚好好变为无色无色(4)偏小偏小(5)7.5 mg/m3，超，超标
