Question

（2013?鹽城一模）某學(xué)習(xí)小組對(duì)在實(shí)驗(yàn)中吸收過(guò)水蒸氣和二氧化碳?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CaO、

Ca（OH）₂

、CaCO₃、NaOH和

Na₂CO₃

．
【設(shè)計(jì)方案、收集證據(jù)】
（1）甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是

氫氧化鈣微溶于水

．
（2）乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證，過(guò)程如下：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①?gòu)募淄瑢W(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	生成白色沉淀的化學(xué)方程式為： CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl ．
②過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞溶液．	不變紅色	通過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析，樣品中只含有： 碳酸鈉和碳酸鈣．

【解釋與評(píng)價(jià)】
（1）乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置（圖甲），通過(guò)稱量B裝置的質(zhì)量變化來(lái)確定樣品的成分及質(zhì)量（氣密性良好，每次實(shí)驗(yàn)中鹽酸均足量，操作無(wú)誤）．多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測(cè)定結(jié)果

偏大

（選填偏大、偏�。�，原因是

鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳

．
（2）在老師的指導(dǎo)下，乙同學(xué)完善了實(shí)驗(yàn)裝置（圖乙），并重新進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，步驟如下：
①檢查裝置氣密性，將5.06g干燥的樣品放入錐形瓶中；
②打開(kāi)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；
③稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的D瓶質(zhì)量；
④向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡；
⑤打開(kāi)活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；
⑥稱量D瓶質(zhì)量，增重2.2g．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）步驟②的作用是

排除原裝置中的空氣

．
（2）圖乙中，裝置C的作用是

吸水干燥作用

．
（3）步驟⑤的作用是

把瓶?jī)?nèi)氣體全部壓進(jìn)D中

．
（4）通過(guò)分析及計(jì)算可知：5.06g樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為

4

g．

Answer 1

分析：本題能使同學(xué)們體會(huì)到實(shí)驗(yàn)探究的一般過(guò)程，通過(guò)分析可知：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，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；因此該堿石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是氫氧化鈣微溶于水，達(dá)到飽和后也會(huì)沉下；乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)槁然�鈣溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，因此有白色沉淀生成；過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞溶液，現(xiàn)象是不變紅色，因此沒(méi)有氫氧化鈉，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析，樣品中只含有：碳酸鈉和碳酸鈣．乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測(cè)定結(jié)果偏大，原因是：鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳等；步驟②打開(kāi)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，它的作用是：排除原裝置中的空氣；圖乙中，裝置C中放的是濃硫酸，濃硫酸的作用是：吸水干燥作用；步驟⑤的作用是：把瓶?jī)?nèi)氣體全部壓進(jìn)D中，使二氧化碳被全部吸收；根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，求碳酸鈣的質(zhì)量．

解答：解：（1）【提出猜想】通過(guò)分析可知：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，氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；因此該堿石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；故答案為：Ca（OH）₂；Na₂CO₃；
（2）【設(shè)計(jì)方案、收集證據(jù)】甲同學(xué)在燒杯中放入2藥匙的堿石灰樣品，加入50mL蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置有白色沉淀，甲同學(xué)認(rèn)為該沉淀是CaCO₃，乙同學(xué)認(rèn)為他的結(jié)論不準(zhǔn)確，理由是氫氧化鈣微溶于水，達(dá)到飽和后也會(huì)沉下；乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)槁然�鈣溶液和碳酸鈉溶液反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉，因此有白色沉淀生成；過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加無(wú)色酚酞溶液，現(xiàn)象是不變紅色，因此沒(méi)有氫氧化鈉，通過(guò)實(shí)驗(yàn)及分析，樣品中只含有：碳酸鈉和碳酸鈣；故答案為：①氫氧化鈣微溶于水②CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；不變紅色；
（3）【解釋與評(píng)價(jià)】乙同學(xué)進(jìn)一步設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)中，多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)測(cè)定結(jié)果偏大，原因是：鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳等；故答案為：偏大；鹽酸具有揮發(fā)性、滴加液體也占據(jù)了一定的體積、原空氣中也含有二氧化碳；
（4）【實(shí)驗(yàn)反思】步驟②打開(kāi)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，它的作用是：排除原裝置中的空氣；圖乙中，裝置C中放的是濃硫酸，濃硫酸的作用是：吸水干燥作用；步驟⑤的作用是：把瓶?jī)?nèi)氣體全部壓進(jìn)D中，使二氧化碳被全部吸收；根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算，求碳酸鈣的質(zhì)量，即：設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x，碳酸鈣與硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為y，

100

x

=

44

y

，

106

5.06g-x

=

44

2，2g-y

；解得x=4g，故答案為：①排除原裝置中的空氣；②吸水干燥作用；③把瓶?jī)?nèi)氣體全部壓進(jìn)D中；④4

點(diǎn)評(píng)：實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，還對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．它包括實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．