Question

（2012?高淳縣二模）長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗時(shí)，人們常在水中加入少量過(guò)氧化鈣（CaO₂）固體，為魚(yú)提供氧氣．
過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？課外興趣小組決定對(duì)這一問(wèn)題中進(jìn)行探究，請(qǐng)你參與．
實(shí)驗(yàn)探究一：過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？【猜想】另一生成物為氫氧化鈣．
【進(jìn)行試驗(yàn)】取適量過(guò)氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體變成

紅

色，則猜想成立．
寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
【意外發(fā)現(xiàn)】較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，你認(rèn)為褪色的可能原因是

Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了

．
【查閱資料】過(guò)氧化鈣放置在空氣中，會(huì)變質(zhì)產(chǎn)生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)探究二：測(cè)定久置過(guò)氧化鈣純
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
稱(chēng)量144g樣品放在銅網(wǎng)中，按圖1裝置組裝后  （藥水瓶底部留有小孔），稱(chēng)量?jī)x器及藥品總質(zhì)量，將銅網(wǎng)插入足量水中，反應(yīng)完全后稱(chēng)量?jī)x器及反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量．測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

	樣品 質(zhì)量	裝置及藥品 總質(zhì)量	裝置及反應(yīng)后物質(zhì) 總質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)	144g	394g	378g

【問(wèn)題討論】
（1）藥水瓶中堿石灰的作用為

吸收O₂中的水蒸氣

．
（2）本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是

生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大（其它合理答案也可）

．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：
①生成氧氣

16

g．
②樣品中過(guò)氧化鈣的含量是

72

g．
實(shí)驗(yàn)探究三：測(cè)定久置過(guò)氧化鈣樣品中碳酸鈣含量
【測(cè)定方案】
①如圖2所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性合格；
②稱(chēng)量20g樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全反應(yīng)后全部倒入下圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；
③將量氣管液面調(diào)節(jié)到“0”刻度，并使量氣管內(nèi)液面與油層相平，打開(kāi)止水夾和分液漏斗活塞；
④反應(yīng)結(jié)束后，再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平，讀出氣體體積；
⑤查得CO₂的密度，計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平

（4）圖中油層的作用為

隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水

，油層上方留有空氣，會(huì)使測(cè)量結(jié)果

不受影響

（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．中和反應(yīng)明顯放出熱量，滴加稀鹽酸后，發(fā)生裝置里發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

，這個(gè)反應(yīng)的發(fā)生可能使測(cè)定結(jié)果

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．
（5）反應(yīng)結(jié)束后，測(cè)得量氣管讀數(shù)為1120ml，根據(jù)該條件下CO₂的密度得知生成CO₂的質(zhì)量為2.2g．求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）．

設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
20g?y 2.2g

100

20g?y

=

44

2.2g

y=25%

（6）步驟④中再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平的方法

上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平

．步驟②中將樣品和水混合的目的是

除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣

．
（7）充分反應(yīng)后將燒瓶中的液體蒸干，得到27.75g固體，這袋樣品在變質(zhì)前全為過(guò)氧化鈣，其質(zhì)量為

18

g．

Answer 1

分析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和學(xué)過(guò)的知識(shí)可知：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣；較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，是因?yàn)镃a（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了；藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大；有關(guān)化學(xué)方程式的計(jì)算要準(zhǔn)確；油層的作用為：隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水；油層上方留有空氣，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，此過(guò)程是放熱反應(yīng)，造成氣體體積膨脹，因此結(jié)果偏大．調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平的方法是：要上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平；除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．根據(jù)得到27.75g固體，可以求鈣元素的質(zhì)量，燃燒求碳酸鈣的質(zhì)量，最后求過(guò)氧化鈣的質(zhì)量．

解答：解：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣；較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，是因?yàn)镃a（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了；故答案為：紅；2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了
（1）藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；故答案為：吸收O₂中的水蒸氣
（2）本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大；故答案為：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：生成氧氣的質(zhì)量=394.0g-378.0g=16.0g；
設(shè)過(guò)氧化鈣的質(zhì)量為x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                  32
 x                   16g     

144

x

=

32

16g

      x=72g
故答案為：16；72；上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平
（4）油層的作用為：隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水；油層上方留有空氣，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，此過(guò)程是放熱反應(yīng)，造成氣體體積膨脹，因此結(jié)果偏大．故答案為：隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水；不受影響；Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；偏大；
（5）得到27.75g固體
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
20g?y                 2.2g  
 

100

20g?y

=

44

2.2g

    y=25%
故答案為：25%
（6）調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平的方法是：要上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平；除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；故答案為：上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平；除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；
（7）根據(jù)得到27.75g固體，可以求鈣元素的質(zhì)量，燃燒求碳酸鈣的質(zhì)量，最后求過(guò)氧化鈣的質(zhì)量．故答案為：18

點(diǎn)評(píng)：有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；二是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．