Question

【題目】某實驗小組在實驗室制得的CaSO42H2O固體中含有少量的CaCO3，該小組的同學(xué)對所得固體進行如下探究：

（實驗一）測定固體中CaSO42H2O和CaCO3的質(zhì)量比x：y

實驗小組利用如圖所示的裝置進行實驗。（堿石灰是CaO和NaOH的混合物，夾持儀器省略，藥品足量）

（1）實驗前首先要檢查裝置氣密性，再裝入樣品，并通入一段時間的空氣后，再給樣品加熱。裝置A的作用是_____。

（2）已知CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃時CaSO4開始分解；CaCO3在900℃時分解完全。現(xiàn)控制B裝置溫度900℃進行實驗并采集了如下數(shù)據(jù)：

a．反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量m1g b．反應(yīng)后玻璃管中固體的質(zhì)量為m2g

c．裝置C實驗后增重m3g d．裝置D實驗后增重m4g

某同學(xué)選用b、d或c、d數(shù)據(jù)組合求出x：y的值，若無裝置E，則實驗測定結(jié)果將_____（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）。你認為還可選用上述的_____（選填序號）兩個數(shù)據(jù)組合也可求出x：y的值。

（3）有同學(xué)提出為了使得到的數(shù)據(jù)準確，在B中反應(yīng)結(jié)束后的操作很重要，該操作是_____。

（實驗二）研究CaSO42H2O加熱分解的產(chǎn)物。

查閱資料：CaSO42H2O受熱會逐步失去結(jié)晶水；SO2氣體能使酸性KMnO4溶液褪色。

（1）分離所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用鹽酸除去，該的化學(xué)反應(yīng)方程式：_____；

（2）將實驗一所用裝置中的D換成盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶，其余裝置不變。

（3）取純凈CaSO42H2O固體3.44g，放在實驗裝置B中進行加熱，測定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況，并用帶火星的木條在E裝置右側(cè)導(dǎo)管口檢驗，記錄數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象如下：

	F點	G點	H點	I點
酸性KMnO4溶液	不褪色	不褪色	不褪色	褪色
帶火星的木條	不復(fù)燃	不復(fù)燃	不復(fù)燃	復(fù)燃

G點固體的化學(xué)式是_____。

Answer 1

【答案】吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳 偏小 b、c 繼續(xù)通入空氣一段時間 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ CaSO4H2O

【解析】

（實驗一）

（1）該實驗是通過測定反應(yīng)中生成的水的質(zhì)量和二氧化碳質(zhì)量，測定固體中CaSO42H2O和CaCO3的質(zhì)量比x：y，空氣的中的水蒸氣和二氧化碳對實驗結(jié)果存在干擾。裝置A的作用是吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳；

（2）若無裝置E，空氣中水蒸氣和二氧化碳進入到D中，導(dǎo)致測定的二氧化碳質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計算的碳酸鈣質(zhì)量偏大，則實驗測定結(jié)果將偏小；

若選用上述的b、c兩個數(shù)據(jù)組合也可求出x：y的值，這是因為裝置C實驗后增重m3g，說明結(jié)晶水的質(zhì)量是m3g，可以計算出CaSO42H2O的質(zhì)量，從而可以計算出反應(yīng)生成的硫酸鈣質(zhì)量，根據(jù)反應(yīng)后玻璃管中固體的質(zhì)量為m2g（硫酸鈣和氧化鈣的質(zhì)量和），進一步可以計算出氧化鈣質(zhì)量，從而可以計算出碳酸鈣質(zhì)量，即可以計算求出x：y的值。還可選用上述的b、c兩個數(shù)據(jù)組合也可求出x：y的值；

（3）有同學(xué)提出為了使得到的數(shù)據(jù)準確，在B中反應(yīng)結(jié)束后的操作很重要，該操作是繼續(xù)通入空氣一段時間，使反應(yīng)生成的水蒸氣、二氧化碳被完全吸收；

（實驗二）

（1）分離所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用鹽酸除去，這是因為鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）3.44gCaSO42H2O中硫酸鈣質(zhì)量=，結(jié)晶水質(zhì)量=3.44g﹣2.72g＝0.72g，在G點，CaSO42H2O失去結(jié)晶水質(zhì)量為：3.44g﹣3.08g＝0.36g，固體中硫酸鈣和水的微觀粒子個數(shù)比為：，G點固體的化學(xué)式是CaSO4H2O。