15. (2025·江苏徐州模拟)牙膏是常见的日用化学品,化学小组对其进行项目化学习。
任务一:认识牙膏功效
(1)正常唾液的 pH 为 6.6~7.1,呈弱酸性。若食物残渣残留在口腔内,经发酵后产生乳酸,导致口腔内唾液 pH 变,造成牙釉质松动,牙齿耐磨度降低,因此牙膏一般需具备改善口腔环境的功效。
(2)含氟牙膏有利于减少龋齿的发病率,原因是氟在牙齿上能形成氟磷灰石[Ca₅(PO₄)₃F]保护牙釉质,现行国家标准 GB/T8372-2017《牙膏》中规定了总氟量等指标。其中氟指的是。
任务二:探究牙膏成分
【查阅资料】①牙膏中常见的摩擦剂主要有碳酸钙、水合硅石(主要成分是二氧化硅)等,牙膏可通过与牙齿表面摩擦清除牙垢,Ca²⁺有利于牙齿表面孔洞的自我修复。
②牙膏中除摩擦剂外还有酸度调节剂、美白剂等物质,Cu²⁺摄入过多会引起中毒。
【进行实验 1】挤少量牙膏于小烧杯中,加入适量的水充分搅拌后取出不溶物,向其中加入足量,固体溶解并产生气泡,说明该牙膏中含碳酸钙,发生反应的化学方程式为。
【提出问题】酸能与活泼金属、金属氧化物、盐等反应,哪种物质适合作牙膏的酸度调节剂?
【进行实验 2】取少量的铁粉、氧化铜、碳酸氢钠固体于三支试管中,并分别向其中加入适量的乳酸,如图所示。

(1)1 号试管中观察到,说明铁粉能与乳酸发生反应。
(2)2 号试管中无明显现象,改变实验条件后发现黑色固体消失,溶液变成蓝色,说明乳酸能与氧化铜发生反应,其中改变实验条件的操作可能是。
(3)3 号试管中碳酸氢钠与乳酸发生(填基本反应类型)反应产生气泡,气泡还可起到瓦解牙齿表面污垢的作用。
【表达交流】实际工业生产中一般选择碳酸氢钠作酸度调节剂。不选择铁粉或氧化铜的理由是。
任务三:测定自制牙膏中碳酸氢钠的质量分数
实验小组利用碳酸钙、碳酸氢钠、甘油、水等成功制成了牙膏。
取 5.0g 自制牙膏加适量水充分溶解,用大注射器抽取全部上层清液,再吸取 8mL 稀盐酸(足量),振荡至反应充分,读取刻度得知产生 CO₂110mL(通常情况下,1g CO₂的体积约为 500mL),则自制牙膏中碳酸氢钠的质量分数是多少? (写出计算过程)

15. 任务一：(1)小 (2)氟元素 任务二：【进行实验1】稀盐酸 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
【进行实验2】(1)有气泡产生 (2)加热 (3)复分解反应 【表达交流】铁粉易生锈，氧化铜能和乳酸反应产生Cu²⁺，Cu²⁺摄入过多会引起中毒 任务三：8.4%
点拨：任务一：(1)正常唾液的pH为6.6～7.1，呈弱酸性。若食物残渣残留在口腔内，经发酵后产生乳酸，导致口腔内唾液pH变低，造成牙釉质松动，牙齿耐磨度降低，因此牙膏一般需具备改善口腔环境的功效。(2)含氟牙膏中的“氟”指的是氟元素。任务二：【进行实验1】挤少量牙膏于小烧杯中，加入适量的水充分搅拌后取出不溶物，向其中加入足量稀盐酸，固体溶解并产生气泡，说明该牙膏中含碳酸钙，发生反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；【进行实验2】(1)1号试管中观察到有气泡产生，说明铁粉能与乳酸发生反应。(2)2号试管中无明显现象，改变实验条件后发现黑色固体消失，溶液变成蓝色，说明乳酸能与氧化铜发生反应，其中改变实验条件的操作可能是加热。(3)3号试管中碳酸氢钠与乳酸发生复分解反应产生气泡，气泡还可起到瓦解牙齿表面污垢的作用。【表达交流】实际工业生产中一般选择碳酸氢钠作酸度调节剂。不选择铁粉或氧化铜的理由是铁粉易生锈，氧化铜能和乳酸反应产生Cu²⁺，Cu²⁺摄入过多会引起中毒。
任务三：CO₂的质量为$110mL×\frac{1g}{500mL}=0.22g$。
设自制牙膏中碳酸氢钠的质量为x。
NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
84 44
x 0.22g
$\frac{84}{44}=\frac{x}{0.22g}$
x=0.42g
自制牙膏中碳酸氢钠的质量分数为$\frac{0.42g}{5.0g}×100%=8.4%$。