【題目】某實驗小組利用廢硫酸液制備K2SO4并研究CaSO42H2O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 (填寫化學式).

(3)反應中相關物質(zhì)的溶解度如下表.你認為反應在常溫下能實現(xiàn)的原因是

物質(zhì)

KCl

K2SO4

NH4Cl

M

溶解度/g(25

34.0

11.1

37.2

19.5

(4)不用水而用飽和K2SO4溶液洗滌反應所得晶體的目的是 ;為檢驗此晶體是否洗滌干凈,可取最后一次洗滌液,先加入 (選填序號,下同),振蕩、靜置,再向上層清液中滴加 ,觀察現(xiàn)象即可判斷.

a.AgNO3溶液

b.過量的BaCl2溶液

c.過量的Ba(NO32溶液

(二)研究CaSO42H2O加熱分解的產(chǎn)物.

(5)分離所得的CaSO42H2O含有CaCO3,可用鹽酸除去,該的化學反應方程式

(6)為了測定CaSO42H2O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.

實驗前首先要 ,再裝入樣品.裝置A的作用是

已知CaSO42H2O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裝置溫度900進行實驗并采集了如下數(shù)據(jù):

a.反應前玻璃管與樣品的質(zhì)量m1g

b.反應后玻璃管中固體的質(zhì)量為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x:y的值,若無裝置E,則實驗測定結果將 (填“偏大”、“偏小”或“無影響”).你認為還可選用上述的 (選填序號)兩個數(shù)據(jù)組合也可求出x:y的值.

(7)CaSO42H2O受熱會逐步失去結晶水.取純凈CaSO42H2O固體3.44g,放在(5)的實驗裝置B中進行加熱,測定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示.G點固體的化學式是

將T2~1400溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,則H~I段發(fā)生反應的化學方程式為

【答案】(1)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的溶解度小.

(4)減少K2SO4的溶解.c a

(5)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O

(6)檢查裝置的氣密性.除去空氣中的CO2和H2O(意思相近均給分).偏小 b、c

(7)CaSO4H2O 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2

【解析】

試題分析:(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(NO32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CaSO42H2O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CaSO42H2O和CaCO3的質(zhì)量比x:y,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.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。ㄟ^裝置C可確定生成水的質(zhì)量,故還可選用上述的bc兩個數(shù)據(jù)組合也可求出x:y的值.(7)CaSO42H2O受熱會逐步失去結晶水.取純凈CaSO42H2O固體,放在(5)的實驗裝置B中進行加熱,G點處減少的質(zhì)量是失去了部分結晶水后的質(zhì)量,故此時固體的化學式是CaSO4H2O.將T2~1400溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO4溶液中,溶液褪色,說明生成了二氧化硫氣體,則H~I段發(fā)生反應的化學方程式為 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑.

練習冊系列答案
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1根據(jù)下圖回答問題。

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原理:Cu2O+H22Cu+H2O,稱取一定質(zhì)量的固體樣品,用如圖裝置進行實驗(固定裝置略去,堿石灰為氧化鈣和氫氧化鈉的混合物),通過測定反應前后裝置d的質(zhì)量達到實驗目的.

(1)裝置a中用稀硫酸而不用稀鹽酸,原因是 ;

(2)若不加裝置e,實驗結果會偏高,原因是 ;

(3)點燃酒精燈前涉及的部分操作如下,正確的順序是 ;

①打開K2,關閉K1

②檢查裝置的氣密性

③連接儀器

④關閉K2,打開K1,通氫氣一段時間

(4)還可通過測定反應前后裝置 (填“a”、“b”或“c”)的質(zhì)量達到實驗目的.

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資料:通常狀況下,1體積的水約能溶解1體積二氧化碳。

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小剛同學設計的實驗方案是 。

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(2)若廣口瓶中收集滿CO2氣體,分液漏斗中盛有NaOH溶液,右側導氣管伸入盛有水的燒杯中。打開分液漏斗的活塞,注入NaOH溶液后,關閉分液漏斗的活塞,一段時間后,打開K2,觀察到的實驗現(xiàn)象是 ,發(fā)生反應的化學方程式是 。

(3)【資料】CO2通入澄清石灰水中,石灰水變渾濁;繼續(xù)通入CO2,變渾濁的石灰水又會逐漸變澄清。若廣口瓶中盛有澄清石灰水,右側導氣管伸入盛有澄清石灰水的燒杯中。打開K1和K2,從K1處通入CO2。欲證明CO2不能被石灰水完全吸收,能觀察到的實驗現(xiàn)象是 。

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C.因為磷燃燒能產(chǎn)生大量白煙,所以可用于制作煙幕彈

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