Question

某學(xué)習(xí)小組對在實(shí)驗中吸收過二氧化碳?xì)怏w的堿石灰成分進(jìn)行了研究．

【查閱資料】

①堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體．

②堿性的Na₂CO₃溶液可以與中性的CaCl₂溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．

【提出猜想】

該堿石灰的主要成分可能含有　     　、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和　     　．

【設(shè)計方案、收集證據(jù)】

（1）甲同學(xué)在燒杯中放入少量的堿石灰樣品，加入足量蒸餾水充分?jǐn)嚢瑁�靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為樣品中一定含有CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，原因是：　                   　（填化學(xué)方程式）．

（2）乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計實(shí)驗并進(jìn)行驗證，過程如下：

實(shí)驗操作	實(shí)驗現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
①從甲同學(xué)的燒杯中取少量上層清液于試管中，向其中滴加足量　   　溶液．	有白色沉淀生成	生成白色沉淀的化學(xué)方程式為： 　                  　．
②過濾，向濾液中滴加無色酚酞試液．	無明顯現(xiàn)象	通過實(shí)驗及分析，樣品中不含有： 　                     　．

【解釋與評價】

（1）乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計了下列實(shí)驗裝置，通過稱量B裝置的質(zhì)量變化來確定樣品的成分及質(zhì)量（氣密性良好，每步均完全反應(yīng)，操作無誤）．

多次實(shí)驗發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果有時偏大有時偏小偏差，試分析其主要原因：　                                                                                  。

（2）在老師的指導(dǎo)下乙同學(xué)完善了實(shí)驗裝置，并重新進(jìn)行了實(shí)驗，步驟如下：

①檢查裝置氣密性，將5.06g干燥的樣品放入錐形瓶中；

②打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關(guān)閉活塞b；

③稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的D瓶質(zhì)量；

④向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡；

⑤打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；

⑥稱量D瓶質(zhì)量，增重2.2g．

通過分析及計算可知：5.06g樣品中各成分及質(zhì)量　                               ．　．

 

Answer 1

【答案】

【提出猜想】CaO     Na₂CO₃【設(shè)計方案、收集證據(jù)】（1）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH

（2）CaCl₂．Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，Ca（OH）₂、NaOH和 CaO．

【解釋與評價】（1）錐形瓶中殘留的CO₂未被吸收會導(dǎo)致結(jié)果偏小，而揮發(fā)出來的鹽酸及空氣中二氧化碳和水蒸氣被吸收則會導(dǎo)致結(jié)果偏大；每次實(shí)驗兩種因素綜合作用，殘留的CO₂質(zhì)量大于揮發(fā)出來的鹽酸及空氣中二氧化碳水蒸氣質(zhì)量導(dǎo)致結(jié)果偏小，反之則導(dǎo)致偏大（2）CaCO₃：4克  Na₂CO₃：1.06g．

【解析】

試題分析：【提出猜想】該堿石灰中氧化鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，氫氧化鈉能與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，吸收二氧化碳后的主要成分可能含有含有 CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和 Na₂CO₃【設(shè)計方案、收集證據(jù)】（1）甲同學(xué)在燒杯中放入少量的堿石灰樣品，加入足量蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為樣品中一定含有CaCO₃，此說法不準(zhǔn)確，因為堿石灰樣品中可能含有碳酸鈉和氫氧化鈣，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣沉淀，化學(xué)方程式為  Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．（2）乙同學(xué)要想證明是否含有碳酸鈉，因碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)會生成碳酸鈣白色沉淀，因此可從甲同學(xué)的燒杯中取少量上層清液于試管中，向其中滴加足量 CaCl₂溶液．有白色沉淀生成，說明含有碳酸鈉，化學(xué)方程式為Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl，然后過濾，向濾液中滴加無色酚酞試液，無明顯現(xiàn)象，說明樣品中一定不含有堿性物質(zhì)，因此一定不含Ca（OH）₂、NaOH和 CaO；【解釋與評價】（1）乙同學(xué)設(shè)計實(shí)驗裝置，樣品中加入鹽酸，通過稱量B裝置氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化來確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，從而確定樣品的成分及質(zhì)量，因錐形瓶中殘留的CO₂未被吸收會導(dǎo)致結(jié)果偏小，而揮發(fā)出來的氯化氫及空氣中二氧化碳和水蒸氣被吸收則會導(dǎo)致結(jié)果偏大；每次實(shí)驗兩種因素綜合作用，殘留的CO₂質(zhì)量大于揮發(fā)出來的氯化氫及空氣中二氧化碳水蒸氣質(zhì)量導(dǎo)致結(jié)果偏小，反之則導(dǎo)致偏大

（2）設(shè)樣品中碳酸鈉質(zhì)量為x，碳酸鈣質(zhì)量為5.06g﹣x

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

106                           44

x                            

CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O+CO₂↑

100                         44

5.06g﹣x                  

+=2.2g

x=1.06g

碳酸鈣質(zhì)量為5.06g﹣1.06g=4g

考點(diǎn)：實(shí)驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量．