牙膏是保障口腔健康的日用品,某项目小组为深度了解牙膏的组分,对牙膏中的摩擦剂、酸碱度调节剂、美白剂等组分进行探究。
I.摩擦剂的探究
某牙膏成分含有以下物质中的若干种,它们在水和酒精两种溶剂中的溶解情况如下表所示。已知:水合硅石、羟苯甲酯不和盐酸反应。
物质 溶剂 | 碳酸钙 | 水合硅石 | 羟苯甲酯 | 氯化钠 | 丙二醇 | 香精 | 纤维素胶 |
水 | 不 | 不 | 微 | 溶 | 溶 | ||
酒精 | 不 | 不 | 溶 | 不 | 溶 |
为探究摩擦剂的组分,开展了如下探究:
(1)步骤Ⅱ和IV中实验操作为。
(2)步骤Ⅲ中沉淀部分溶解,生成无色气体使澄清石灰水变浑浊,写出无色气体与石灰水反应的化学方程式。
(3)小组大部分同学认为沉淀D是水合硅石,但甲同学却认为也可能是羟苯甲酯,理由是。为确定沉淀D成分,需要增加的实验方案是(操作、现象、结论)。
Ⅱ.酸碱调节剂的探究
(4)食物残渣发酵产生的乳酸(化学式为HA)可能使唾液的pH<5.5,使牙齿脱矿化,所以牙膏中需添加酸碱度调节剂。下列选项中可作为牙膏酸碱度调节剂的是。请写出所选物质和乳酸反应的化学方程式。
A.氯化钠 B.氢氧化钠 C.碳酸氢钠 D.铜粉
Ⅲ.美白剂的探究
过氧化钙CaO2与乳酸混合产生的微小气泡可瓦解污渍起到美白作用。甲、乙两同学用放置一段时间的过氧化钙样品对该反应进行了探究,甲同学实验方案如下:
甲同学猜想 | 实验方案 | 实验现象 | 实验结论 |
小气泡中的气体为O2 | 向盛有少量过氧化钙样品的试管中加入乳酸溶液,伸入带火星的木条 | 产生气泡,试管外壁发热,带火星的本条没有复燃 | 该反应没有氧气生成 |
(5)结合实践认识,甲同学的结论(填“合理”或“不合理”),理由是。乙同学用传感器探究过氧化钙样品和乳酸溶液的反应,获得了反应溶液中氧气(简称:溶解氧)浓度及pH的变化曲线(图1)及反应溶液上方的二氧化碳含量变化曲线(图2)。
(6)在250s-750s时间段,溶解氧浓度降低的可能原因是。要验证该观点,乙同学还需进行的实验是。
(7)反应过程中,溶液pH略有上升,可能的原因是。
(8)根据图2可知CaO2作为美白剂的缺点是在空气中易变质为(填化学式)。