Question

某學(xué)習(xí)小組對在實驗中吸收過水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w的堿石灰成分進行了研究．
【查閱資料】
①堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體．
②堿性的Na₂CO₃溶液可以與中性的CaCl₂溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
【提出猜想】
該堿石灰的主要成分可能含有CaO、______、CaCO₃、NaOH和______．
【設(shè)計方案、收集證據(jù)】
（1）甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是______．
（2）乙同學(xué)進一步設(shè)計實驗并進行驗證，過程如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①從甲同學(xué)的燒杯中取少量上層清液于試管中，向其中滴加足量CaCl2溶液．	有白色沉淀生成	生成白色沉淀的化學(xué)方程式為： ______．
②過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液．	______	通過實驗及分析，樣品中只含有： 碳酸鈉和碳酸鈣．

【解釋與評價】
（1）乙同學(xué)進一步設(shè)計了下列實驗裝置（圖甲），通過稱量B裝置的質(zhì)量變化來確定樣品的成分及質(zhì)量（氣密性良好，每次實驗中鹽酸均足量，操作無誤）．多次實驗發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果______（選填偏大、偏小），原因是______．
（2）在老師的指導(dǎo)下，乙同學(xué)完善了實驗裝置（圖乙），并重新進行了實驗，步驟如下：
①檢查裝置氣密性，將5.06g干燥的樣品放入錐形瓶中；
②打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b；
③稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的D瓶質(zhì)量；
④向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡；
⑤打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；
⑥稱量D瓶質(zhì)量，增重2.2g．
【實驗反思】
（1）步驟②的作用是______．
（2）圖乙中，裝置C的作用是______．
（3）步驟⑤的作用是______．
（4）通過分析及計算可知：5.06g樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為______g．

Answer 1

解：（1）【提出猜想】通過分析可知：堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；因此該堿石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；故答案為：Ca（OH）₂；Na₂CO₃；
（2）【設(shè)計方案、收集證據(jù)】甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是氫氧化鈣微溶于水，達(dá)到飽和后也會沉下；乙同學(xué)進一步設(shè)計實驗并進行驗證，因為氯化鈣溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，因此有白色沉淀生成；過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，現(xiàn)象是不變紅色，因此沒有氫氧化鈉，通過實驗及分析，樣品中只含有：碳酸鈉和碳酸鈣；故答案為：①氫氧化鈣微溶于水②CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；不變紅色；
（3）【解釋與評價】乙同學(xué)進一步設(shè)計的實驗中，多次實驗發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果偏大，原因是：鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳等；故答案為：偏大；鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳；
（4）【實驗反思】步驟②打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b，它的作用是：排除原裝置中的空氣；圖乙中，裝置C中放的是濃硫酸，濃硫酸的作用是：吸水干燥作用；步驟⑤的作用是：把瓶內(nèi)氣體全部壓進D中，使二氧化碳被全部吸收；根據(jù)化學(xué)方程式的計算，求碳酸鈣的質(zhì)量，即：設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x，碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為y，，；解得x=4g，故答案為：①排除原裝置中的空氣；②吸水干燥作用；③把瓶內(nèi)氣體全部壓進D中；④4
分析：本題能使同學(xué)們體會到實驗探究的一般過程，通過分析可知：堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；因此該堿石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是氫氧化鈣微溶于水，達(dá)到飽和后也會沉下；乙同學(xué)進一步設(shè)計實驗并進行驗證，因為氯化鈣溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，因此有白色沉淀生成；過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，現(xiàn)象是不變紅色，因此沒有氫氧化鈉，通過實驗及分析，樣品中只含有：碳酸鈉和碳酸鈣．乙同學(xué)進一步設(shè)計的實驗中，多次實驗發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果偏大，原因是：鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳等；步驟②打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b，它的作用是：排除原裝置中的空氣；圖乙中，裝置C中放的是濃硫酸，濃硫酸的作用是：吸水干燥作用；步驟⑤的作用是：把瓶內(nèi)氣體全部壓進D中，使二氧化碳被全部吸收；根據(jù)化學(xué)方程式的計算，求碳酸鈣的質(zhì)量．
點評：實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．