Question

19．興趣小組同學在實驗室處理廢液時，將一瓶已有結塊的熟石灰取樣，加入含有鹽酸的廢液中，發(fā)現(xiàn)廢液中產生大量的氣泡．他們進一步了解熟石灰樣品變質的程度進行以下探究活動．
【探究活動一】檢測熟石灰樣品是否完全變質

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，加水溶解，往上層溶液中滴加無色酚酞	溶液顯紅色	變質的熟石灰中仍含氫氧化鈣

【探究活動二】測定變質的熟石灰樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)利用如圖所示裝置和試劑進行實驗（鐵架臺略去，裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應或作用都是完全的），稱取5g的樣品，通過測定樣品和稀鹽酸
反應產生的氣體的質量，計算碳酸鈣的質量分數(shù)．

【實驗步驟】
①按圖連接裝置，并檢查裝置的氣密性；
②如圖連接裝置（除C、D外）并加入5.00g的樣品（稱量時使用電子天平）；
③稱量并記錄裝置C的總質量為200.00g（稱量時注意封閉C的兩端）；
④打開彈簧夾K，鼓入N₂約1分鐘；
⑤接入裝置C、D，關閉彈簧夾K，裝置A中加入稀鹽酸，至不再產生氣泡為止；
⑥重復步驟④操作，稱量，裝置C的質量為200.88g（稱量時注意封閉C的兩端）；
⑦計算．
回答下列相關問題：
（1）寫出A中產生氣體的反應化學方程式CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（2）裝置B中濃硫酸的作用是吸收水分；已知堿石灰的主要成分是CaO和NaOH，則裝置D的作用是防止空氣中的CO₂進入C裝置中．
（3）步驟⑤中加入稀鹽酸，至不再產生氣泡為止，其目的是使得CaCO₃完全反應；
（4）步驟⑥中裝置C的質量不再增加，說明CO₂被NaOH完全吸收，寫出裝置C中反應的化學方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（5）依題意可得CO₂氣體的質量為0.88gg，樣品中碳酸鈣的質量為2gg．測定變質的熟石灰樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)=40%．
（6）下列操作會導致測量結果偏低的是D（填序號）．
A．省略裝置B    B．沒有進行步驟④的操作C．鼓入N₂時間較長    D．步驟⑥沒有重復步驟④的操作．

Answer 1

分析 【探究活動一】可以用酚酞試液檢驗是否有氫氧化鈣；用稀鹽酸檢驗是否有碳酸鈣，然后根據(jù)現(xiàn)象，得出正確的結論．
【探究活動二】（1）根據(jù)稀鹽酸與碳酸鈣的反應寫出反應的方程式；
（2）根據(jù)濃硫酸有吸水性，氫氧化鈉能吸收二氧化碳分析回答；
（3）根據(jù)稀鹽酸與碳酸鈣的反應來分析；
（4）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，生成碳酸鈉和水；
（5）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，裝置C的質量變化即為二氧化碳的質量，根據(jù)二氧化碳的質量結合方程式計算．
（6）A、裝置B會使A中揮發(fā)出的水蒸氣一同進入C；
B、沒有進行步驟④的操作，會使裝置中原有的二氧化碳被C吸收；
C、鼓入N₂時間較長，對結果無影響；
D、步驟⑥沒有重復步驟④的操作，生成的二氧化碳部分停留在AB中．

解答 解：【探究活動一】由于氫氧化鈣能夠和空氣中的二氧化碳發(fā)生反應生成碳酸鈣而導致變質，若完全變質則只有碳酸鈣，若沒有變質則只有氫氧化鈣，若部分變質則有碳酸鈣和氫氧化鈣，由于氫氧化鈣是堿而碳酸鈣是碳酸鹽，氫氧化鈣溶液能使酚酞試液變紅，
【探究活動二】（1）在裝置A中，加入的稀鹽酸能與碳酸鈣反應，反應的方程式是：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）由于濃硫酸有吸水性，所以裝置D的堿石灰可以吸收空氣中二氧化碳氣體，防止空氣中的CO₂進入C裝置中對測定產生影響；
（3）加入稀鹽酸，至不再產生氣泡，說明CaCO₃完全反應；
（4）氫氧化鈉溶液能吸收二氧化碳，生成碳酸鈉和水，裝置C的質量不再增加，說明CO₂被NaOH完全吸收，化學方程式為：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（5）裝置C的質量變化即為二氧化碳的質量，200.88g-200.00g=0.88g，
設樣品中碳酸鈣的質量為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
x                   0.88g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$
x=2.00g
變質的熟石灰樣品中碳酸鈣的質量分數(shù)$\frac{2.00g}{5.00g}$×100%=40%
（6）A、裝置B會使A中揮發(fā)出的水蒸氣一同進入C，使結果偏大；
B、沒有進行步驟④的操作，會使裝置中原有的二氧化碳被C吸收，使結果偏大；
C、鼓入N₂時間較長，對結果無影響；
D、步驟⑥沒有重復步驟④的操作，生成的二氧化碳部分停留在AB中，沒有被C吸收，使結果偏�。�
故答案為：【探究活動一】

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
取樣于試管中，加水溶解，往上層溶液中滴加無色酚酞	溶液顯紅色	變質的熟石灰中仍含氫氧化鈣

【探究活動二】
（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（2）吸收水分；防止空氣中的CO₂進入C裝置中
（3）使得CaCO₃完全反應
（4）CO₂被NaOH完全吸收
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O
（5）0.88g   2g   40%
（6）D

點評 本題綜合考查了氫氧化鈣和碳酸鈣的性質、書寫方程式的能力，熟練掌握有關氫氧化鈣和碳酸鈣的知識是解答本題的關鍵．