Question

【題目】熱水瓶用久后，瓶膽內(nèi)壁常附著一層水垢，其成份是碳酸鈣、氫氧化鎂及少量水。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一瓶水垢樣品，為測(cè)定其中各成份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

已知：

①裝置氣密性完好，A、C、D中所裝藥品均為足量；

②堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物；

③在加熱條件下，氫氧化鎂易分解成兩種氧化物。

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

I．將質(zhì)量為12.0g的樣品裝入裝置B的玻璃管中，連接裝置，關(guān)閉彈簧夾，加熱；

II．待樣品完全反應(yīng)，先 ____（選填“打開(kāi)彈簧夾緩緩?fù)ㄈ肟諝?/span>”或“熄滅酒精噴燈”）；

III．實(shí)驗(yàn)完畢，測(cè)得裝置C、D中質(zhì)量分別增加了2.5g、3.3g；

IV．根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算該樣品中碳酸鈣、氫氧化鎂和水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）裝置C中所裝藥品為_____。

（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（3）該水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

（4）裝置E的作用為_____。

（5）實(shí)驗(yàn)反思：實(shí)驗(yàn)步驟不變，若沒(méi)有裝置A，會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣的測(cè)定結(jié)果_____（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)法判斷”，下同) ；若沒(méi)有裝置E，會(huì)導(dǎo)致氫氧化鎂的測(cè)定結(jié)果 ____。

Answer 1

【答案】先打開(kāi)彈簧夾緩緩?fù)ㄈ肟諝?/span> 濃硫酸（濃H2SO4） 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 62.5% 吸收外界空氣中的二氧化碳和水，防止進(jìn)入D裝置 偏大 偏小

【解析】

實(shí)驗(yàn)步驟II．為防止C中液體倒吸并將產(chǎn)生氣體送入C、D中吸收，待樣品完全反應(yīng)，先打開(kāi)彈簧夾緩緩?fù)ㄈ肟諝庠傧�滅酒精噴燈�?/span>

（1）根據(jù)“瓶膽內(nèi)壁常附著一層水垢，其成份是碳酸鈣、氫氧化鎂及少量水”和“在加熱條件下，氫氧化鎂易分解成兩種氧化物”可知，水垢加熱后產(chǎn)生的氣體中存在水垢中的水和氫氧化鎂分解生成的水，濃硫酸具有吸水性，裝置C中所裝藥品為濃硫酸，其作用是吸收水垢加熱后產(chǎn)生的水蒸氣；

（2）裝置D中氫氧化鈉和反應(yīng)生成的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（3）根據(jù)題意可知，D中質(zhì)量分別增加了3.3g是碳酸鈣分解產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量。

設(shè)：碳酸鈣質(zhì)量為x。

x=7.5g；

該水垢樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

（4）裝置E的作用為吸收外界空氣中的二氧化碳和水，防止進(jìn)入D裝置；

（5）實(shí)驗(yàn)步驟不變，若沒(méi)有裝置A，空氣中的二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收，會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；若沒(méi)有裝置E，空氣中的二氧化碳能被氫氧化鈉溶液吸收，會(huì)導(dǎo)致碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大從而導(dǎo)致氫氧化鎂的測(cè)定結(jié)果偏小。