课题1牙膏及火柴头中某些成分检验

专题3物质的检验与鉴别

课题1

牙膏和火柴头中某些成分的检验化学是魔术的世界，它带给你扑朔迷离的现象；化学是真实的天空，它向你解释科学的真谛……验证物质的基本方法提出假设设计方案实验探究观察现象得出结论重新假设……牙膏的历史美国牙科医学会和美国牙科博物馆等专业机构所收集发表的专题文章说：除了早有牙刷和刷牙之外，中国还在公元前2700年左右使用针灸为蛀牙止痛，在公元500年左右（南北朝时期）就用上了类似于牙膏的漱口剂，在公元700年左右（唐朝）使用汞合金修牙，而在公元1498年（明朝）已形成了如今流行的刷牙方式的雏形。

大约280年后，1780年，英国的威廉·艾迪斯发明制作了西方世界正式的第一把牙刷，使用的材料是西伯利亚和中国的猪毛。1857年，美国的H.N.瓦兹诺孜发明和申请了北美市场的第一个牙刷专利。不久，麻省的福洛伦斯制造公司用改良技术大批生产廉价牙刷，使美国由牙刷进口国变为牙刷制造国和开始参与牙刷产品的国际市场竞争。

在《红楼梦》中曾记载贾宝玉每天清晨就有用盐擦牙的习惯：“宝玉也不理，忙忙的要过青盐擦了牙，嗽了口”。早期，人们使用食盐来清洁牙齿。早期的牙粉主要用碳酸钙作为磨擦剂、以肥皂为表面活性剂。这种牙粉虽然也可以起到清洁牙齿的作用，但口感不好，并不受到大家的欢迎。上个世纪40年代起，由于科技的迅速发展，牙膏工业也得到很大的改进，一方面是新的磨擦剂、保湿剂、增稠剂和表面活性剂的开发和应用，使牙膏产品质量不断升级换代；另一方面，牙膏还从普通的洁齿功能发展为添加药物成为防治牙病的口腔卫生用品，最突出的是加氟牙膏，使龋齿病发病率大大减少。70年代，又出现了含酶牙膏，既能清洁口腔，又能防治多种齿病。

[交流与讨论]1、牙膏的成份是什么？2、牙膏中的成分都有哪些作用呢？3、牙膏中哪些成份我们可以用中学化学实验室中的常用药品和仪器进行检验？牙膏中某些主要成分的检验牙膏中的主要成分及其功能名称主要成分功能摩擦剂磷酸钙或碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅等占牙膏成分的50%左右。用于增强牙膏的摩擦作用和去污效果，能有效去除牙齿表面上的污渍、牙斑、食物残渣等发泡剂十二烷基硫酸钠形成泡沫以起乳化、分散残留物，增加消除口腔污垢的作用保湿剂甘油和水使牙膏保持湿润增稠剂角叉胶或羧甲基纤维素钠防止牙膏分离出水分，同时使牙膏具有适宜的黏度，易于从牙膏管中挤出成型防腐剂安息香酸钠抑制牙膏中微生物的生长增香剂甜味剂香精糖精改善牙膏的口感着色剂二氧化钛、食用色素使牙膏变白或呈现不同的颜色氟化物氟化钠或一氟磷酸钠主要用于预防龋齿[活动与探究][问题1]：如果牙膏中摩擦剂只有一种，如何检验你使用的牙膏中摩擦剂是什么？请设计实验方案，并将实验现象和结论填入下表摩擦剂：磷酸钙、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅实验中可能出现的现象结论解释加入过量稀盐酸溶解且产生气体加入过量稀盐酸不溶解加入过量稀盐酸溶解无气体，再加NaOH至过量后，又产生沉淀加入过量稀盐酸溶解无气体，加NaOH至过量先产生沉淀后溶解摩擦剂为SiO2摩擦剂为CaCO3摩擦剂为Ca3(PO4)2摩擦剂为Al(OH)3[问题2]：如何检验牙膏中含有甘油？[实验方案]

取少量牙膏样品于小烧杯中，加蒸馏水、搅拌，静置，取上层清液滴入新制的Cu(OH)2悬浊液中，观察实验现象。[实验现象]：产生绛蓝色的溶液[实验结论]：牙膏中含有甘油。分析：多羟基化合物与新制的Cu(OH)2悬浊液反应产生绛蓝色的溶液。写出甘油与新制的Cu(OH)2悬浊液反应的化学方程式[问题3]：牙膏水溶液是酸性的还是碱性的？[实验方案]：用玻璃棒醮牙膏溶于水的澄清液滴在PH纸上，与比色卡对照。[实验现象]：PH＞7[实验结论]：牙膏水溶液显碱性。分析：牙膏中的十二烷基硫酸钠、氟化钠等溶于水水解使溶液显碱性。火柴中某些成分的检验安全火柴的起火原理安全火柴的火柴盒侧面有红磷（发火剂）和Sb2S3（易燃物）等，火柴头上的物质一般是KClO3、MnO2等氧化剂和易燃物如硫等。当两者摩擦时，因摩擦产生的热使与氯酸钾等接触的红磷发火，并引起火柴头上的易燃物燃烧，生成一定量的二氧化硫。如何验证火柴头中的硫、氯元素？

请设计实验过程交流与讨论：火柴头点燃气体(含二氧化硫)固体残留物(氯化钾)??[实验方案][方案1]：用品红溶液……[方案2]：用酸性KMnO4溶液……[方案3]：用紫色石蕊溶液……[方案4]：用滴有酚酞的NaOH溶液…[方案5]：溴水溶液……[方案6]：FeCl3溶液………………1、二氧化硫气体的检验实验方案及操作注意事项方案1：取两只洁净的大小不一的烧杯，小的为甲、大的为乙，在乙烧杯中加入10mL浅红色0.0005mol·L-1KMnO4酸性溶液，如图所示。操作注意点：将多根安全火柴伸入甲烧杯中，再用一根燃着的火柴点燃火柴头，待火柴头完全烧完，即将火柴移出，迅速将甲烧杯倒扣在乙烧杯上，轻轻振荡乙烧杯。方案2：用漏斗、试管、注射器、导管等组成如图所示装置。将多根安全火柴放在漏斗下面，用一根燃着的火柴点燃火柴头，使火柴燃烧。慢慢拉动注射器的活塞进行抽气，让火柴头燃烧产生的气体通过浅红色的0.0005mol·L-1KMnO4酸性溶液。操作注意点：（1）、可根据气泡的快慢来判断抽气的快慢，抽气不宜过快；（2）、每次引燃4根火柴，两次即可；（3）、酸性KMnO4用量不宜多。[实验原理]：KClO3和MnO2

混合受热会分解，但受热时有硫等易燃物存在；会发生剧烈反应，可能有危险，也不可能进一步检验氯元素的存在。[提示]：应考虑将ClO3－中的氯元素转化为Cl－离子再进一步检验：⑴火柴头燃烧时，ClO3－会被硫等还原为Cl－⑵可以用还原剂如NaNO2等将ClO3－还原为Cl－,再对Cl－进行检验。验证火柴头中氯元素的存在[实验操作][方案1]：将燃尽的火柴头浸泡在少量水中，片刻后取少量溶液于试管中，滴加AgNO3和稀硝酸，观察实验现象。[方案2]：将3－4根火柴头摘下浸于水中，片刻后取少量溶液于试管中，依次加NaNO2溶液、AgNO3溶液和稀硝酸，观察实验现象。ClO3—3NO2—++Ag++AgCl↓—3NO3＝说明：该实验操作简单，现象明显，效果很好。操作注意点：若气温较低，按书本上要求操作很难观察到现象，可将火柴头浸于水中后微热，促进KClO3的溶解，加入相关药品后再微热，加快KClO3和NaNO2的氧化还原反应，提高溶液中Cl-的浓度，实验现象非常明显。化学兴趣小组对某品牌牙膏中摩擦剂成分及其含量进行以下探究：查得资料：该牙膏摩擦剂由碳酸钙、氢氧化铝组成；牙膏中其他成分遇到盐酸时无气体产生。(课时作业P102)Ⅰ.摩擦剂中氢氧化铝的定性检验取适量牙膏样品，加水充分搅拌、过滤。(1)往滤渣中加入过量NaOH溶液，过滤。氢氧化铝与NaOH溶液反应的离子方程式是____________________________________________。(2)往(1)所得滤液中先通入过量二氧化碳，再加入过量稀盐酸。观察到的现象是__________________________________________。Ⅱ.牙膏样品中碳酸钙的定量测定利用下图所示装置(图中夹持仪器略去)进行实验，充分反应后，测定C中生成的BaCO3沉淀质量，以确定碳酸钙的质量分数。Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4-通入CO2气体有白色沉淀生成；加入盐酸有气体产生，沉淀溶解依据实验过程回答下列问题：(3)实验过程中需持续缓缓通入空气。其作用除了可搅拌B、C中的反应物外，还有_________________________________________。(4)C中反应生成BaCO3的化学方程式是_____________________________________。(5)下列各项措施中，不能提高测定准确度的是___。a．在加入盐酸之前，应排净装置内的CO2气体b．滴加盐酸不宜过快c．在A～B之间增添盛有浓硫酸的洗气装置d．在B～C之间增添盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气装置把生成的CO2全部排入C中，使之完全被Ba(OH)2溶液吸收Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2Ocd

(6)实验中准确称取8.00g样