Question

【題目】某學(xué)校幾個(gè)興趣實(shí)驗(yàn)小組利用石灰石（雜質(zhì)不參與反應(yīng)也不溶于水）制備輕質(zhì)CaCO3并研究CaSO42H2O加熱分解的產(chǎn)物。

（一）輕質(zhì)碳酸鈣的制備

已知：Ca(OH)2、NaOH和Na2CO3都顯堿性，溶液可以使無(wú)色酚酞變紅色。

（1）副產(chǎn)品氫氧化鈉俗稱(chēng)____________（寫(xiě)一個(gè)即可）。

（2）該流程方案中有兩個(gè)反應(yīng)，產(chǎn)物中均出現(xiàn)碳酸鈣，這兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH和______________________。

（3）為驗(yàn)證加入Na2CO3溶液后，溶液M中的溶質(zhì)是否反應(yīng)完全，可取上層清液加入____(填字母)進(jìn)行檢驗(yàn)。

A碳酸鈉溶液 B鐵粉 C無(wú)色酚酞試液

（二）研究CaSO42H2O加熱分解的產(chǎn)物。

利用（一）中輕質(zhì)碳酸鈣粉末與硫酸反應(yīng)，經(jīng)過(guò)一系列操作可以分離得到CaSO42H2O樣品。已知：分離所得的CaSO42H2O樣品中含有的CaCO3，可用鹽酸除去。

（4）為了測(cè)定樣品中CaSO42H2O的含量。某實(shí)驗(yàn)小組取10g該樣品，加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)后，產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.44g，則該樣品中CaSO42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。[寫(xiě)出具體解題過(guò)程]

（5）為測(cè)定CaSO42H2O和CaCO3的質(zhì)量比x：y，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖2所示的裝置（夾持儀器省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

查閱資料：a.CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃時(shí)CaSO4開(kāi)始分解；CaCO3在900℃時(shí)分解完全。b.堿石灰的主要成分是NaOH和CaO的混合物。

①實(shí)驗(yàn)前首先要_______________，再裝入樣品；

②裝置A的作用是_____________；裝置E的作用是_____________。

③現(xiàn)控制B裝置溫度900℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并采集了如下數(shù)據(jù)：a．裝置C實(shí)驗(yàn)后增重m1g b．裝置D實(shí)驗(yàn)后增重m2g。某同學(xué)利用采集的數(shù)據(jù)求出x：y的值，若無(wú)裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將_______（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）

（6）已知CaSO42H2O受熱會(huì)逐步失去結(jié)晶水。取純凈CaSO42H2O（相對(duì)分子質(zhì)量為172）固體3.44g，放在（5）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3所示。

①G點(diǎn)固體的化學(xué)式是____________；

②在T3～T4℃溫度段加熱固體產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，則I～J段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

Answer 1

【答案】燒堿、火堿、苛性鈉（寫(xiě)一個(gè)即可） Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O A 90% 檢查裝置的氣密性 除去空氣中的CO2和H2O 防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入D 偏小 CaSO4H2O 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑

【解析】

（1）氫氧化鈉俗稱(chēng)燒堿、火堿、苛性鈉；

（2）石灰石高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，化學(xué)方程式為：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以溶液M中的溶質(zhì)是否反應(yīng)完全，可取上層清液加入碳酸鈉溶液進(jìn)行檢驗(yàn)；

（4）設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為x，

x=1g；

所以該樣品中CaSO42H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=90%；

（5）①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；

②裝置A的作用是除去空氣中的CO2和H2O，防止它們影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，裝置E是為了防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置D，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

③裝置E的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳，如沒(méi)有裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將偏�。�

（6）①設(shè)G點(diǎn)固體的化學(xué)式為CaSO4xH2O，則：

x=1；所以G點(diǎn)固體的化學(xué)式是CaSO4H2O；

②將T2～1400℃溫度段加熱產(chǎn)生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，說(shuō)明生成了二氧化硫氣體，所以H～I段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑。