Question

2．在實(shí)驗(yàn)室中，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)了一瓶敞口久置的氫氧化鈣粉末，他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，對(duì)該樣品粉末進(jìn)行如下探究活動(dòng)：
【探究活動(dòng)一】氫氧化鈣粉末是否完全變質(zhì)？
（1）用化學(xué)方程式表示氫氧化鈣變質(zhì)的原因：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）檢驗(yàn)氫氧化鈣粉末是否完全變質(zhì)，進(jìn)行如表實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量樣品粉末于試管中，加入適量蒸餾水 充分混合后，靜置，向上層清液加入酚酞試液	溶液變紅	該樣品還含有氫氧化鈣

【探究活動(dòng)二】測(cè)定樣品粉末中氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
稱(chēng)取2g該樣品粉末放入燒瓶中，再向燒瓶中滴加稀鹽酸充分反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示（裝置氣密性良好，氣體不溶于植物油，實(shí)驗(yàn)中選用的量筒規(guī)格為250mL）；
（3）將足量的稀鹽酸滴入樣品粉末中，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，量筒內(nèi)進(jìn)入水的體積如圖2所示，已知在該實(shí)驗(yàn)條件下，生成氣體的密度為2g/L，請(qǐng)根據(jù)有關(guān)信息，計(jì)算樣品粉末中含氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫(xiě)出具體計(jì)算過(guò)程）
（4）上述圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置和相關(guān)試劑，用來(lái)實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品粉末中含氫氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是比較粗略的，請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)定數(shù)據(jù)存在誤差的原因：無(wú)法考慮鹽酸加入后燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)所占體積的變化對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響（寫(xiě)出一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水寫(xiě)出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)氫氧化鈣溶液顯堿性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并描述現(xiàn)象；
（3）根據(jù)量筒的讀數(shù)方法讀數(shù)并進(jìn)行化學(xué)方程式的計(jì)算；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作確定實(shí)驗(yàn)誤差．

解答 解：（1）氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，故反應(yīng)的方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；故答案為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）氫氧化鈣溶液顯堿性，能夠使酚酞試液變成紅色，因此可以取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液，溶液變成紅色；故答案為：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取少量樣品粉末于試管中，加入適量蒸餾水 充分混合后，靜置，向上層清液加入酚酞試液	溶液變紅	該樣品還含有氫氧化鈣

（3）讀數(shù)時(shí)視線(xiàn)與凹液面的最低處保持水平，因此讀數(shù)為165mL，即0.165L，二氧化碳的密度為2g•L^-1，因此二氧化碳的質(zhì)量為0.33g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為3xg，
 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  100                 44
  3xg                3.3g
$\frac{100}{44}=\frac{3xg}{3.3g}$
x=25%
故答案為：25%；
（4）在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)法考慮鹽酸加入后燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)所占體積的變化對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響，可能會(huì)對(duì)測(cè)定樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)產(chǎn)生一定的影響；
故答案為：無(wú)法考慮鹽酸加入后燒瓶?jī)?nèi)物質(zhì)所占體積的變化對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)產(chǎn)生的影響．

點(diǎn)評(píng) 本題從定性和定量的兩個(gè)角度探究了氫氧化鈣的變質(zhì)程度及變質(zhì)程度的計(jì)算，難度較大，解題的關(guān)鍵是明確氫氧化鈣、碳酸鈣等的性質(zhì)及測(cè)定的原理．