Question

某實驗小組利用廢硫酸制備K₂SO₄并研究CaSO₄?2H₂O加熱分解的產(chǎn)物．
（一）K₂SO₄的制備

（1）將CaCO₃研成粉末的目的是

 

_．
（2）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂和

 

（填寫化學式）．
（3）反應III中相關物質(zhì)的溶解度如表．你認為反應III在常溫下能實現(xiàn)的原因是

 

．

物質(zhì)	KCl	K2SO4	NH4Cl	M
溶解度/g（常溫）	34.0	11.1	37.2	19.5

（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應III所得晶體的目的是

 

．
（二）研究CaSO_4?2H₂O加熱分解的產(chǎn)物
（5）分離所得的CaSO_4?2H₂O含有CaCO₃，可用鹽酸除去，該化學反應方程式為

 

．
（6）為了測定CaSO_4?2H₂O和CaCO₃的質(zhì)量比x：y，實驗小組利用如圖所示的裝置（夾持儀器省略）進行實驗．

①實驗前首先要

 

，再裝入樣品．裝置A的作用是

 

．
②已知CaSO_4?2H₂O在160℃生成CaSO₄，1350℃時CaSO₄開始分解；CaCO₃在900℃時分解完全．現(xiàn)控制B裝置900℃進行實驗采集了如下數(shù)據(jù)：
a．反應前玻璃管與樣品的總質(zhì)量m₁g        b．反應后玻璃管中固體的質(zhì)量m₂g
c．裝置C實驗后增重m₃g                  d．裝置D實驗后增重m₄g
某同學選用b、d或c、d數(shù)據(jù)組合求出的值x：y，若無裝置E，則實驗測定結果將

 

（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．若實驗測得m₃=1.8g，m₄=2.2g，求x：y的值（寫出計算過程）．（已知CaSO_4?2H₂O的相對分子質(zhì)量是172）

Answer 1

考點：物質(zhì)的相互轉化和制備,常見氣體的檢驗與除雜方法,酸的化學性質(zhì),鹽的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：物質(zhì)的制備

分析：解答此類題目時要反復閱讀題意，明確題目的要求和前后的關聯(lián)，然后進行解答．
（1）把反應物研成粉末是為了加快反應速率．
（2）如果生成物和反應物中都有某種物質(zhì)，這種物質(zhì)一般可循環(huán)利用；
（3）從生成物的溶解度大小考慮反應能否發(fā)生．
（4）結合實驗目的判斷，檢驗氯離子時要排除硫酸根的干擾；
（5）根據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸的反應書寫化學方程式；
（6）多個裝置進行實驗時首先要檢查裝置的氣密性；根據(jù)堿石灰的性質(zhì)判斷，它能吸收水和二氧化碳．根據(jù)化學方程式進行計算x：y的值．

解答：解：
（1）將CaCO₃研成粉末，可以增大反應物的接觸面積，其目的是加快反應速率．
（2）觀察上述流程，發(fā)現(xiàn)二氧化碳和碳酸鈣既是反應物也是生成物，故可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂和CaCO₃．
（3）根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件，反應Ⅲ中隨沒有不溶物，但常溫下K₂SO₄的溶解度小，在生成物中會以沉淀的形式出現(xiàn)，故反應可以進行．
（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應Ⅲ所得晶體的目的是減少K₂SO₄的溶解；為檢驗此晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入過量的Ba（NO₃）₂溶液，振蕩、靜置，目的是除去硫酸根，再向上層清液中滴加AgNO₃溶液，如果沒有白色沉淀，說明洗滌干凈．
（5）碳酸鈣能與稀鹽酸反應，硫酸鈣和稀鹽酸不反應，故分離所得的CaSO₄?2H₂O含有CaCO₃，可用鹽酸除去，該的化學反應方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
（6）為了測定CaSO₄?2H₂O和CaCO₃的質(zhì)量比x：y，①實驗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CO₂和H₂O，防止它們影響實驗結果．②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，則實驗測定結果將偏�。�
根據(jù)CaSO₄?2H₂O

△   .

CaSO₄+2H₂O和“實驗測得m₃=1.8g”，則知為水的質(zhì)量，則可求出CaSO₄?2H₂O的質(zhì)量為8.6g；
根據(jù)CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑和“m₄=2.2g”，可知為二氧化碳的質(zhì)量，則可求出CaCO₃的質(zhì)量為5g，
故x：y的值=8.6g：5g=43：25．
故答案為：
（1）增大接觸面積，加快反應速率（或使反應更充分或提高原料的利用率等合理答案均給分）．
（2）CaCO₃
（3）常溫下K₂SO₄的溶解度�。�
（4）減少K₂SO₄的溶解．
（5）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
（6）①檢查裝置的氣密性．  除去空氣中的CO₂和H₂O（意思相近均給分）．②偏小；43：25

點評：此題全面考查了學生對知識的掌握和應用能力，難度比較大，解答時一定要注意知識的前后的聯(lián)系和綜合運用．