Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組對在實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，______（填操作名稱）。使其充分溶解，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為原樣品中一定含有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)計實驗并進(jìn)行驗證，過程如下：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(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_________
②過濾，向濾液中滴加無色酚酞試液	無明顯現(xiàn)象	樣品中不含 ______

（解釋與評價）

（1）乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計了如圖實驗裝置，通過稱量B裝置的稀鹽酸質(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)完善了實驗裝置，并重新進(jìn)行了實驗，步驟如下：

①檢查裝置的氣密性，將5.06g干燥的樣品放入錐形瓶中；

②向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡；

③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；

④稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的D瓶質(zhì)量；

⑤再次打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；

⑥再次稱量D瓶質(zhì)量，增重2.2g。

實驗操作順序為：______（用上述序號表示）。步驟⑤的作用是：______。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】CaO Na2CO3 攪拌 Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH 氯化鈣 Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl Ca(OH)2、NaOH和CaO 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 ①③④②⑤⑥ 把瓶內(nèi)氣體全部壓進(jìn)D中 CaCO3：4克Na2CO3：1.06g

【解析】

[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)嚢瑁�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)會生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，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）實驗前需要檢驗裝置氣密性，然后將裝置內(nèi)的空氣排出，稱量反應(yīng)前氫氧化鈉的質(zhì)量，反應(yīng)后在鼓入空氣，將生成的二氧化碳全部排出，所以實驗操作順序為：①③④②⑤⑥；

步驟⑤的作用是：把瓶內(nèi)氣體全部壓進(jìn)D中，使二氧化碳被全部吸收；

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

故碳酸鈉質(zhì)量1.06g碳酸鈣質(zhì)量為5.06g-1.06g=4g。