Question

【題目】某學校幾個興趣實驗小組利用石灰石（雜質不參與反應也不溶于水）制備輕質CaCO3并研究CaSO42H2O加熱分解的產物。

（一）輕質碳酸鈣的制備

已知：Ca(OH)2、NaOH和Na2CO3都顯堿性，溶液可以使無色酚酞變紅色。

（1）副產品氫氧化鈉俗稱____________（寫一個即可）。

（2）該流程方案中有兩個反應，產物中均出現碳酸鈣，這兩個反應的化學方程式分別為

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH和______________________。

（3）為驗證加入Na2CO3溶液后，溶液M中的溶質是否反應完全，可取上層清液加入____(填字母)進行檢驗。

A碳酸鈉溶液 B鐵粉 C無色酚酞試液

（二）研究CaSO42H2O加熱分解的產物。

利用（一）中輕質碳酸鈣粉末與硫酸反應，經過一系列操作可以分離得到CaSO42H2O樣品。已知：分離所得的CaSO42H2O樣品中含有的CaCO3，可用鹽酸除去。

（4）為了測定樣品中CaSO42H2O的含量。某實驗小組取10g該樣品，加入足量的稀鹽酸，充分反應后，產生氣體的質量為0.44g，則該樣品中CaSO42H2O的質量分數為________。[寫出具體解題過程]

（5）為測定CaSO42H2O和CaCO3的質量比x：y，某實驗小組利用如圖2所示的裝置（夾持儀器省略）進行實驗。

查閱資料：a.CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃時CaSO4開始分解；CaCO3在900℃時分解完全。b.堿石灰的主要成分是NaOH和CaO的混合物。

①實驗前首先要_______________，再裝入樣品；

②裝置A的作用是_____________；裝置E的作用是_____________。

③現控制B裝置溫度900℃進行實驗并采集了如下數據：a．裝置C實驗后增重m1g b．裝置D實驗后增重m2g。某同學利用采集的數據求出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”）

（6）已知CaSO42H2O受熱會逐步失去結晶水。取純凈CaSO42H2O（相對分子質量為172）固體3.44g，放在（5）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3所示。

①G點固體的化學式是____________；

②在T3～T4℃溫度段加熱固體產生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，則I～J段發生反應的化學方程式為____________________。

Answer 1

【答案】燒堿、火堿、苛性鈉（寫一個即可） Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O A 90% 檢查裝置的氣密性 除去空氣中的CO2和H2O 防止空氣中的CO2和H2O進入D 偏小 CaSO4H2O 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑

【解析】

（1）氫氧化鈉俗稱燒堿、火堿、苛性鈉；

（2）石灰石高溫煅燒生成氧化鈣和二氧化碳，氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以溶液M中的溶質是否反應完全，可取上層清液加入碳酸鈉溶液進行檢驗；

（4）設參加反應的碳酸鈣的質量為x，

x=1g；

所以該樣品中CaSO42H2O的質量分數為×100%=90%；

（5）①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；

②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是為了防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置D，影響實驗結果；

③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；

（6）①設G點固體的化學式為CaSO4xH2O，則：

x=1；所以G點固體的化學式是CaSO4H2O；

②將T2～1400℃溫度段加熱產生兩種氣體，其中一種氣體有刺激性氣味，說明生成了二氧化硫氣體，所以H～I段發生反應的化學方程式為：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑。