Question

【題目】工業(yè)廢料石膏可以“變廢為寶”，用于生產(chǎn)氧化鈣、硫酸鉀、電石等。某研究性學(xué)習(xí)小組展開了如下系列研究：

一、高純CaO的制備

（資料一）

Ⅰ無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色的硫酸銅晶體。

Ⅱ石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態(tài)非金屬氧化物。

Ⅲ能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁，還能被高錳酸鉀溶液氧化而除去。

甲同學(xué)用如下裝置制備CaO并驗(yàn)證石膏與焦炭高溫反應(yīng)的其他產(chǎn)物。

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：B中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有______生成；C中產(chǎn)生溶液褪色現(xiàn)象證明有生成；裝置______中無明顯變化和裝置F中______現(xiàn)象證明有生成。寫出石膏與碳粉在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：______。

二、硫酸鉀和電石的制備

乙同學(xué)模擬生產(chǎn)化肥硫酸鉀和電石的流程如下：

（資料二）常溫下，能溶于水，溫度升高，溶解度變大；

氧化鈣與焦炭在高溫下反應(yīng)生成碳化鈣和一氧化碳。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。證明固體M中不含的方法是______寫出實(shí)驗(yàn)的方法、現(xiàn)象。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為，為得到純凈的硫酸鉀晶體，洗滌反應(yīng)所得晶體是必不可少的步驟。但工業(yè)上不用水而用飽和溶液洗滌反應(yīng)所得晶體，其目的是______。

三、研究加熱分解的產(chǎn)物

工業(yè)廢料中含有，為了測(cè)定和的質(zhì)量比x：y，實(shí)驗(yàn)小組利用如下圖所示的裝置夾持儀器省略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（資料三）堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物�？晌�收水蒸氣或二氧化碳。

實(shí)驗(yàn)前首先要______，再裝入樣品。裝置A的作用是______。

已知在生成，時(shí)開始分解；在時(shí)分解完全�，F(xiàn)控制B裝置溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并采集了如下數(shù)據(jù)：

反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量m1g反應(yīng)后玻璃管中固體的質(zhì)量為m2g

裝置C實(shí)驗(yàn)后增重m3g裝置D實(shí)驗(yàn)后增重m4g

某同學(xué)選用c、d數(shù)據(jù)組合求出x：y的值，若無裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將______填“偏大”、“偏小”或“無影響”。

受熱會(huì)逐步失去結(jié)晶水。

取純凈固體，放在的實(shí)驗(yàn)裝置B中進(jìn)行加熱，測(cè)定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示。點(diǎn)固體的化學(xué)式是______。請(qǐng)寫出計(jì)算過程。

Answer 1

【答案】水 E 變渾濁 取樣，加入鹽酸，觀察是否有氣體生成 減少硫酸鉀因溶解造成的損失 檢查裝置氣密性 除去空氣中的和，防止它們影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 偏小

【解析】

一、高純CaO的制備

根據(jù)【資料一】

Ⅰ無水硫酸銅遇水變成藍(lán)色的硫酸銅晶體。

Ⅱ石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態(tài)非金屬氧化物。

Ⅲ能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁，還能被高錳酸鉀溶液氧化而除去。

可知：

實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)：B中無水硫酸銅變藍(lán)，說明有水生成；C中產(chǎn)生溶液褪色現(xiàn)象證明有生成；裝置E中無明顯變化和裝置F中變渾濁現(xiàn)象證明有生成。石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態(tài)非金屬氧化物，根據(jù)化學(xué)變化前后元素種類不變、各種原子個(gè)數(shù)相等，所以石膏與碳粉在高溫條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式：。

二、硫酸鉀和電石的制備

反應(yīng)的化學(xué)方程式為碳酸鈣屬于碳酸鹽，碳酸鹽能與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，在溶液中反應(yīng)有氣體生成，冒氣泡，證明固體M中不含的方法是取樣，加入鹽酸，觀察到無氣泡生成。

反應(yīng)的化學(xué)方程式為，為得到純凈的硫酸鉀晶體，洗滌反應(yīng)所得晶體是必不可少的步驟。由于“常溫下，能溶于水，溫度升高，溶解度變大”，所以工業(yè)上不用水而用飽和溶液洗滌反應(yīng)所得晶體，其目的是減少硫酸鉀因溶解造成的損失。

三、研究加熱分解的產(chǎn)物

有氣體參加的反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)前首先要檢查裝置的氣密性，再裝入樣品；

裝置A的作用是除去空氣中的和，防止它們影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

裝置E的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳，如沒有裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將偏�。�

設(shè)G點(diǎn)固體的化學(xué)式為，

=

解得，所以G點(diǎn)固體的化學(xué)式是；