Question

【題目】鈣的一種特殊氧化物W（CaxOy）廣泛應用于水產養殖、污水處理等領域，是優良的供養劑。某化學興趣小組針對W的組成進行了實驗，實驗裝置如下圖。

【資料在線】⑴W在350℃時能迅速分解，生成CaO和O2；⑵氧化鈣（CaO）可吸收空氣中的水蒸氣。

【實驗步驟】

（1）連接儀器，并檢查裝置氣密性；

（2）取一定量W，準確稱得其質量；

（3）連接儀器，讀取量氣管液面的初始數值；

（4）點燃酒精燈，當小試管中的W反應完全．停止加熱，冷卻至室溫；

（5）再次讀取量氣管液面的數值。

【回答問題】

（1）實驗中，當觀察到量氣管內液面 ，說明W已完全反應；

（2）正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是 ；

（3）若W質量為0.144 g ，反應前量氣管讀數為2.10 mL，反應后量氣管讀數為24.50 mL（常溫下氧氣的密度為1.429 g/L）。實驗中量氣管的最佳規格是 （填字母序號）；

A．50 mL B．100 mL C．1 L

（4）分析實驗測量的數據，生成氧氣的質量為 ，氧化鈣的質量為 ，由此推知，W中鈣元素的質量為 ；

（5）計算確定W（CaxOy）的化學式；

【反思與評價】

（1）結合上述的計算結果，W受熱分解的化學方程式為 ；

（2）加熱小試管時，隨著W受熱分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗 （填“上提”或“下移”）；

（3）利用上述實驗反應后剩余固體的質量也可求出W的化學式。若反應結束后，待剩余固體的在空氣中冷卻至室溫再稱量，則所測W（CaxOy）的化學式中y的值將 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”），其原因是 。

Answer 1

【答案】【回答問題】（1）不再下降（2）調節兩邊液面相平

（3）A（4）0.032g 0.112g 0.080g（5）CaO2

【反思與評價】（1）2CaO22CaO+ O2↑（2）下移

（3）偏小 在空氣中冷卻導致CaO吸收水蒸氣，測得CaO固體質量偏大

【解析】

試題分析：【回答問題】（1）實驗中，若W已完全反應，則不會再出手氣體，故此時可觀察到量氣管內液面不再下降

（2）正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數前都需進行的操作是：調節兩邊液面相平，使得兩邊的壓強相等，這樣氣體才不會處于壓縮狀態

（3）根據反應前量氣管讀數為2.10 mL，反應后量氣管讀數為24.50 mL ，說明水位下降24.50 mL- 2.10 mL=22.4 mL，故應選擇量氣管的最佳規格是50 mL ，選A

（4）分析實驗測量的數據，結合m=ρv，所以生成氧氣的質量=22.4mL×10-3×1.429g/L=0.032g；根據質量守恒定律：化學反應前后，物質的總質量不變，故氧化鈣的質量=0.144g-0.032g= 0.112g；根據元素的質量=物質的質量×元素的質量分數，故W中鈣元素的質量=0.144g×40/72×100%= 0.080g

（5）根據物質的化學式計算元素的質量比，由于W中鈣元素的質量= 0.080g，故W中O元素的質量為：0.144 g－0.08 g =0.064g，故可列式為：40x:16y=0.08g:0.064g可計算出x:y=1:2，故W的化學式為CaO2

【反思與評價】（1）結合上述的計算結果，W受熱分解的化學方程式為2CaO2 △ 2CaO+ O2↑

（2）加熱小試管時，隨著W受熱分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗下移，這樣始終保持液面兩邊的壓強相等

（3）若反應結束后，待剩余固體（氧化鈣）的在空氣中冷卻至室溫再稱量，則所測W（CaxOy）的化學式中y的值將偏小，原因是：在空氣中冷卻導致CaO吸收水蒸氣，測得CaO固體質量偏大