Question

     運輸魚苗時，人們常在水中加入少量過氧化鈣（CaO₂）固體，為魚提供氧氣．過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？請你參與探究．實驗探究一：過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？
【猜    想】另一生成物為氫氧化鈣．
【進行實驗】取適量過氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體變成______色，則猜想成立．寫出該反應的化學方程式______．
【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，你認為褪色的可能原因是______．
【查閱資料】過氧化鈣放置在空氣中，會變質產生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質．
實驗探究二：測定久置過氧化鈣純度
【實驗過程】稱量144g樣品放在銅網中，按圖示裝置組裝后（藥水瓶底部留有小孔），稱量儀器及藥品總質 量，將銅網插入足量水中，反應完全后稱量儀器及反應后物質總質量．測得實驗數據如下表．

	樣品質量	裝置及藥品總質量	裝置及反應后物質總質量
實驗數據	144g	394g	378g

【問題討論】（1）藥水瓶中堿石灰的作用為______．
（2）本實驗測得過氧化鈣含量可能會偏小的原因是______．
（3）根據實驗數據計算：①生成氧氣______g．
②樣品中過氧化鈣的含量是______g．
實驗探究三：測定久置過氧化鈣樣品中碳酸鈣含量
【測定方案】①如下圖所示，連接好裝置，檢查裝置氣性合格；
②稱量20g樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全反應后全部倒入右上圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；③將量氣管液面調節到“0”刻度，并使量氣管內液面與油層相平，打開止水夾和分液漏斗活塞；
④反應結束后，再次調節量氣管內液面與油層液面相平，讀出氣體體積；⑤查得CO₂的密度，計算樣品中碳酸鈣的質量分數．
【問題討論】（4）圖中油層的作用為______，油層上方留有空氣，會使測量結果______（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．中和反應明顯放出熱量，滴加稀鹽酸后，發生裝置里發生的中和反應的化學方程式為______，這個反應的發生可能使測定結果______（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．
（5）步驟④中再次調節量氣管內液面與油層液面相平的方法為______．步驟②中將樣品和水混合的目的是______．
（6）充分反應后將燒瓶中的液體蒸干，得到27.75g固體，這袋樣品在變質前全為過氧化鈣，其質量為______g．

Answer 1

解：【進行實驗】因為酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；根據信息過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氧氣，反應的方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，說明溶液不再呈現堿性，是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了生成了碳酸鈣；
【問題討論】（1）藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；
（2）本實驗測得過氧化鈣含量可能會偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶內氣體質量增大；（3）根據質量守恒定律：生成氧氣的質量=394.0g-378.0g=16.0g；
設過氧化鈣的質量為x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                  32
 x                   16g     
=   x=72g
因此樣品中過氧化鈣的含量是×100%=50%；
（4）因為二氧化碳易溶于水，因此油層的作用是防止CO₂溶于水；本實驗是利用氣壓把水排出，因此油層上方留有空氣，會使測量結果不受影響；因為測定氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；因為此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結果偏大；
（5）調節量氣管內液面與油層液面相平的方法是：要上下移動量氣管，至量氣管內的液面與油層液面相平；因為CaO₂會和水反應產生氧氣，會影響實驗結果，因此將樣品和水混合的目的是：除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣；
（6）得到27.75g固體為氯化鈣，其中鈣元素的質量為：27.75g××100%=10g，因為反應前后元素的質量不變，因此過氧化鈣的質量為：10g÷×100%=18g．
故答案為：【進行實驗】紅； 2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發現】Ca（OH）₂與空氣中的二氧化碳氣體反應成生了碳酸鈣；
【問題討論】（1）吸收O₂中的水蒸氣；
（2）生成的氧氣排走了空氣，造成瓶內氣體質量增大；
（3）16g；50%；
（4）防止CO₂溶于水；不受影響；  Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；  偏大；
（5）要上下移動量氣管，至量氣管內的液面與油層液面相平；除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣；
（6）18．
分析：【進行實驗】根據實驗探究的過程和學過的知識可知：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，寫出反應的方程式；
【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，可能是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了；
【問題討論】（1）藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；
（2）本實驗測得過氧化鈣含量可能會偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶內氣體質量增大；
（3）根據質量守恒定律結合化學方程式的計算進行分析；
（4）根據二氧化碳易溶于水分析油層的作用；氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結果偏大；
（5）調節量氣管內液面與油層液面相平的方法是：要上下移動量氣管，至量氣管內的液面與油層液面相平；將樣品和水混合的目的是除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣；
（6）根據得到27.75g固體為氯化鈣，可以求鈣元素的質量，反應前后元素的質量不變，然后求過氧化鈣的質量．
點評：本題屬于信息題的考查，解題的關鍵是依據題目有關的信息結合相關的知識進行解析，這種題目的特點往往是起點高、落點低．