Question

6．某化學(xué)興趣小組同學(xué)對(duì)碳酸鈣高溫加熱一段時(shí)間剩余固體的成分進(jìn)行探究．

（1）碳酸鈣高溫下發(fā)生分解的化學(xué)方程式為CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
[探究活動(dòng)一]剩余固體的成分
（2）同學(xué)們按照下表所示的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與：

操作	現(xiàn)象	解釋或結(jié)論
①取少量固體于試管中，加適量水振蕩，用手觸摸 試管外壁；靜置，滴入 幾滴無(wú)色酚酞試液	試管外壁發(fā)燙； 酚酞試液變紅色．	說明剩余固體中含有氧化鈣．氧化鈣 溶于水生成氫氧化鈣，同時(shí)放出（填“放出”或“吸收”）熱量．
②再取少量固體于另一 試管中滴加過量稀鹽酸	試管中有氣泡產(chǎn)生	說明剩余固體中含有碳酸鈣．

[探究活動(dòng)二]測(cè)定剩余固體中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
方案一：稱取剩余固體試樣11.0g，利用如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

時(shí)間	稱量項(xiàng)目	質(zhì)量/g
反應(yīng)開始前	裝置+稀鹽酸+試樣	171.0
反應(yīng)結(jié)束后	裝置+稀鹽酸+試樣	166.6

數(shù)據(jù)記錄如下：
（3）生成CO₂的質(zhì)量為4.4g．
（4）反應(yīng)容器中生成CO₂的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑．
（5）通過計(jì)算確定試樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為90.9%（保留一位小數(shù)）．
（6）下列情況中，會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低的是A（填標(biāo)號(hào)）
A、反應(yīng)容器中有CO₂殘留  B、HCl氣體和水蒸氣隨CO₂氣體排出 C、滴入的稀鹽酸排出的氣體
方案二：另取剩余固體試樣，按圖2所示的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
（7）步驟②加入的水要足量，其目的是使氧化鈣（填“氧化鈣”、“碳酸鈣”）完全溶解．
（8）不溶物的質(zhì)量與試樣的質(zhì)量的比值即碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若測(cè)定結(jié)果偏大，可能原因是加入的水不足，氧化鈣沒有完全溶解；（或不溶物碳酸鈣沒有洗凈，或不溶物沒有完全干燥）（寫一點(diǎn)）．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈣高溫能分解生成氧化鈣和二氧化碳；
（2）氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣是微溶于水的物質(zhì)，其水溶液呈堿性，碳酸鈣能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（3）對(duì)比分析表中的數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量；
（4）碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（5）根據(jù)化學(xué)方程是的計(jì)算利用二氧化碳的質(zhì)量求出反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)而得到樣品中CaCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）若二氧化碳沒有完全排出會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏低；
（7）氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
（8）從不溶物質(zhì)量偏大的原因來分析．

解答 解：（1）碳酸鈣高溫煅燒能分解生成氧化鈣和二氧化碳，故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）取少量固體于試管中，加適量水震蕩后靜置，手觸摸試管外壁感覺發(fā)燙；再滴幾滴無(wú)色酚酞試液；溶液變紅，說明固體成分中一定含有氧化鈣；再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸，有氣泡生成，說明固體成分中一定含有碳酸鈣；
故填：

操作	現(xiàn)象	解釋或結(jié)論
①取少量固體于試管中，加適量水振蕩，用手觸摸 試管外壁；靜置，滴入 幾滴無(wú)色酚酞試液	試管外壁 發(fā)燙； 酚酞試液變 紅色．	說明剩余固體中含有氧化鈣．氧化鈣 溶于水生成氫氧化鈣，同時(shí) 放出（填“放出”或“吸收”）熱量．
②再取少量固體于另一 試管中滴加過量稀鹽酸	試管中有 氣泡產(chǎn)生	說明剩余固體中含有碳酸鈣．

（3）由于反應(yīng)是CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑，由質(zhì)量守恒定律可知，生成的二氧化碳的質(zhì)量為：171.0g-166.6g=4.4g；故填：4.4；
（4）碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，方程式為：CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑．故填：CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑；
（5）設(shè)生成4.4g二氧化碳需要碳酸鈣的質(zhì)量為x，則
CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑
100                 44
 x                 4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=10g
試樣中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約為$\frac{10g}{11g}×100%≈90.9%$
故填：90.9%；
（6）若反應(yīng)器存在著沒有排出的二氧化碳?xì)怏w會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏低，故填：A；
（7）步驟②加入的水要足量，其目的是使氧化鈣完全與水反應(yīng)而溶解，故填：氧化鈣；
（8）不溶物的質(zhì)量與試樣的質(zhì)量的比值即碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，若測(cè)定結(jié)果偏大，可能原因是加入的水不足，氧化鈣沒有完全溶解；（或不溶物碳酸鈣沒有洗凈，或不溶物沒有完全干燥等）故填：加入的水不足，氧化鈣沒有完全溶解；（或不溶物碳酸鈣沒有洗凈，或不溶物沒有完全干燥，或其他合理答案）．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，解題的關(guān)鍵是利用相關(guān)題目中的信息結(jié)合探究過程中有關(guān)的反應(yīng)進(jìn)行分析判斷，題目難度不大，注重基礎(chǔ)，能較好的訓(xùn)練和強(qiáng)化學(xué)生所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)