Question

19．興趣小組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室處理廢液時(shí)，將一瓶已有結(jié)塊的熟石灰取樣，加入含有鹽酸的廢液中，發(fā)現(xiàn)廢液中產(chǎn)生大量的氣泡．他們進(jìn)一步了解熟石灰樣品變質(zhì)的程度進(jìn)行以下探究活動(dòng)．
【探究活動(dòng)一】檢測(cè)熟石灰樣品是否完全變質(zhì)

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取樣于試管中，加水溶解，往上層溶液中滴加無色酚酞	溶液顯紅色	變質(zhì)的熟石灰中仍含氫氧化鈣

【探究活動(dòng)二】測(cè)定變質(zhì)的熟石灰樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)利用如圖所示裝置和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鐵架臺(tái)略去，裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的），稱取5g的樣品，通過測(cè)定樣品和稀鹽酸
反應(yīng)產(chǎn)生的氣體的質(zhì)量，計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

【實(shí)驗(yàn)步驟】
①按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性；
②如圖連接裝置（除C、D外）并加入5.00g的樣品（稱量時(shí)使用電子天平）；
③稱量并記錄裝置C的總質(zhì)量為200.00g（稱量時(shí)注意封閉C的兩端）；
④打開彈簧夾K，鼓入N₂約1分鐘；
⑤接入裝置C、D，關(guān)閉彈簧夾K，裝置A中加入稀鹽酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑥重復(fù)步驟④操作，稱量，裝置C的質(zhì)量為200.88g（稱量時(shí)注意封閉C的兩端）；
⑦計(jì)算．
回答下列相關(guān)問題：
（1）寫出A中產(chǎn)生氣體的反應(yīng)化學(xué)方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水分；已知堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，則裝置D的作用是防止空氣中的CO₂進(jìn)入C裝置中．
（3）步驟⑤中加入稀鹽酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止，其目的是使得CaCO₃完全反應(yīng)；
（4）步驟⑥中裝置C的質(zhì)量不再增加，說明CO₂被NaOH完全吸收，寫出裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（5）依題意可得CO₂氣體的質(zhì)量為0.88gg，樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為2gg．測(cè)定變質(zhì)的熟石灰樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=40%．
（6）下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低的是D（填序號(hào)）．
A．省略裝置B    B．沒有進(jìn)行步驟④的操作C．鼓入N₂時(shí)間較長(zhǎng)    D．步驟⑥沒有重復(fù)步驟④的操作．

Answer 1

分析 【探究活動(dòng)一】可以用酚酞試液檢驗(yàn)是否有氫氧化鈣；用稀鹽酸檢驗(yàn)是否有碳酸鈣，然后根據(jù)現(xiàn)象，得出正確的結(jié)論．
【探究活動(dòng)二】（1）根據(jù)稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)寫出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)濃硫酸有吸水性，氫氧化鈉能吸收二氧化碳分析回答；
（3）根據(jù)稀鹽酸與碳酸鈣的反應(yīng)來分析；
（4）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，生成碳酸鈉和水；
（5）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，裝置C的質(zhì)量變化即為二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量結(jié)合方程式計(jì)算．
（6）A、裝置B會(huì)使A中揮發(fā)出的水蒸氣一同進(jìn)入C；
B、沒有進(jìn)行步驟④的操作，會(huì)使裝置中原有的二氧化碳被C吸收；
C、鼓入N₂時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)結(jié)果無影響；
D、步驟⑥沒有重復(fù)步驟④的操作，生成的二氧化碳部分停留在AB中．

解答 解：【探究活動(dòng)一】由于氫氧化鈣能夠和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)生成碳酸鈣而導(dǎo)致變質(zhì)，若完全變質(zhì)則只有碳酸鈣，若沒有變質(zhì)則只有氫氧化鈣，若部分變質(zhì)則有碳酸鈣和氫氧化鈣，由于氫氧化鈣是堿而碳酸鈣是碳酸鹽，氫氧化鈣溶液能使酚酞試液變紅，
【探究活動(dòng)二】（1）在裝置A中，加入的稀鹽酸能與碳酸鈣反應(yīng)，反應(yīng)的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）由于濃硫酸有吸水性，所以裝置D的堿石灰可以吸收空氣中二氧化碳?xì)怏w，防止空氣中的CO₂進(jìn)入C裝置中對(duì)測(cè)定產(chǎn)生影響；
（3）加入稀鹽酸，至不再產(chǎn)生氣泡，說明CaCO₃完全反應(yīng)；
（4）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，生成碳酸鈉和水，裝置C的質(zhì)量不再增加，說明CO₂被NaOH完全吸收，化學(xué)方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（5）裝置C的質(zhì)量變化即為二氧化碳的質(zhì)量，200.88g-200.00g=0.88g，
設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   0.88g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$
x=2.00g
變質(zhì)的熟石灰樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{2.00g}{5.00g}$×100%=40%
（6）A、裝置B會(huì)使A中揮發(fā)出的水蒸氣一同進(jìn)入C，使結(jié)果偏大；
B、沒有進(jìn)行步驟④的操作，會(huì)使裝置中原有的二氧化碳被C吸收，使結(jié)果偏大；
C、鼓入N₂時(shí)間較長(zhǎng)，對(duì)結(jié)果無影響；
D、步驟⑥沒有重復(fù)步驟④的操作，生成的二氧化碳部分停留在AB中，沒有被C吸收，使結(jié)果偏�。�
故答案為：【探究活動(dòng)一】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取樣于試管中，加水溶解，往上層溶液中滴加無色酚酞	溶液顯紅色	變質(zhì)的熟石灰中仍含氫氧化鈣

【探究活動(dòng)二】
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）吸收水分；防止空氣中的CO₂進(jìn)入C裝置中
（3）使得CaCO₃完全反應(yīng)
（4）CO₂被NaOH完全吸收
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
（5）0.88g   2g   40%
（6）D

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了氫氧化鈣和碳酸鈣的性質(zhì)、書寫方程式的能力，熟練掌握有關(guān)氫氧化鈣和碳酸鈣的知識(shí)是解答本題的關(guān)鍵．