Question

【題目】工業廢料石膏可以“變廢為寶”，用于生產氧化鈣、硫酸鉀、電石等。某研究性學習小組展開了如下系列研究：

一、高純CaO的制備

（資料一）

Ⅰ無水硫酸銅遇水變成藍色的硫酸銅晶體。

Ⅱ石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態非金屬氧化物。

Ⅲ能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁，還能被高錳酸鉀溶液氧化而除去。

甲同學用如下裝置制備CaO并驗證石膏與焦炭高溫反應的其他產物。

實驗過程中發現：B中無水硫酸銅變藍，說明有______生成；C中產生溶液褪色現象證明有生成；裝置______中無明顯變化和裝置F中______現象證明有生成。寫出石膏與碳粉在高溫條件下反應的化學方程式：______。

二、硫酸鉀和電石的制備

乙同學模擬生產化肥硫酸鉀和電石的流程如下：

（資料二）常溫下，能溶于水，溫度升高，溶解度變大；

氧化鈣與焦炭在高溫下反應生成碳化鈣和一氧化碳。

反應的化學方程式為______。證明固體M中不含的方法是______寫出實驗的方法、現象。

反應的化學方程式為，為得到純凈的硫酸鉀晶體，洗滌反應所得晶體是必不可少的步驟。但工業上不用水而用飽和溶液洗滌反應所得晶體，其目的是______。

三、研究加熱分解的產物

工業廢料中含有，為了測定和的質量比x：y，實驗小組利用如下圖所示的裝置夾持儀器省略進行實驗：

（資料三）堿石灰為固體氫氧化鈉和氧化鈣的混合物。可吸收水蒸氣或二氧化碳。

實驗前首先要______，再裝入樣品。裝置A的作用是______。

已知在生成，時開始分解；在時分解完全。現控制B裝置溫度進行實驗并采集了如下數據：

反應前玻璃管與樣品的質量m1g反應后玻璃管中固體的質量為m2g

裝置C實驗后增重m3g裝置D實驗后增重m4g

某同學選用c、d數據組合求出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”。

受熱會逐步失去結晶水。

取純凈固體，放在的實驗裝置B中進行加熱，測定固體質量隨溫度的變化情況如圖所示。點固體的化學式是______。請寫出計算過程。

Answer 1

【答案】水 E 變渾濁 取樣，加入鹽酸，觀察是否有氣體生成 減少硫酸鉀因溶解造成的損失 檢查裝置氣密性 除去空氣中的和，防止它們影響實驗結果 偏小

【解析】

一、高純CaO的制備

根據【資料一】

Ⅰ無水硫酸銅遇水變成藍色的硫酸銅晶體。

Ⅱ石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態非金屬氧化物。

Ⅲ能使品紅溶液褪色，也能使澄清石灰水變渾濁，還能被高錳酸鉀溶液氧化而除去。

可知：

實驗過程中發現：B中無水硫酸銅變藍，說明有水生成；C中產生溶液褪色現象證明有生成；裝置E中無明顯變化和裝置F中變渾濁現象證明有生成。石膏與碳粉高溫煅燒生成氧化鈣和幾種氣態非金屬氧化物，根據化學變化前后元素種類不變、各種原子個數相等，所以石膏與碳粉在高溫條件下反應的化學方程式：。

二、硫酸鉀和電石的制備

反應的化學方程式為碳酸鈣屬于碳酸鹽，碳酸鹽能與稀鹽酸反應產生二氧化碳氣體，在溶液中反應有氣體生成，冒氣泡，證明固體M中不含的方法是取樣，加入鹽酸，觀察到無氣泡生成。

反應的化學方程式為，為得到純凈的硫酸鉀晶體，洗滌反應所得晶體是必不可少的步驟。由于“常溫下，能溶于水，溫度升高，溶解度變大”，所以工業上不用水而用飽和溶液洗滌反應所得晶體，其目的是減少硫酸鉀因溶解造成的損失。

三、研究加熱分解的產物

有氣體參加的反應，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和，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小；

設G點固體的化學式為，

=

解得，所以G點固體的化學式是；