题目内容
【题目】某实验小组利用废硫酸液制备K2SO4并研究CaSO42H2O加热分解的产物．
（一）K2SO4的制备
（1）将CaCO3研成粉末的目的是 ．
（2）上述流程中可循环使用的物质有CO2和 （填写化学式）．
（3）反应Ⅲ中相关物质的溶解度如下表．你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是 ．
物质 | KCl | K2SO4 | NH4Cl | M |
溶解度/g（25℃） | 34.0 | 11.1 | 37.2 | 19.5 |
（4）不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是 ；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入 （选填序号，下同），振荡、静置，再向上层清液中滴加 ，观察现象即可判断．
a．AgNO3溶液
b．过量的BaCl2溶液
c．过量的Ba（NO3）2溶液
（二）研究CaSO42H2O加热分解的产物．
（5）分离所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式 ．
（6）为了测定CaSO42H2O和CaCO3的质量比x：y，实验小组利用如图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验．
①实验前首先要 ，再装入样品．装置A的作用是 ．
②已知CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃时CaSO4开始分解；CaCO3在900℃时分解完全．现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据：
a．反应前玻璃管与样品的质量m1g
b．反应后玻璃管中固体的质量为m2g
c．装置C实验后增重m3g
d．装置D实验后增重m4g
某同学选用b、d或c、d数据组合求出x：y的值，若无装置E，则实验测定结果将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．你认为还可选用上述的 （选填序号）两个数据组合也可求出x：y的值．
（7）CaSO42H2O受热会逐步失去结晶水．取纯净CaSO42H2O固体3.44g，放在（5）的实验装置B中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况如图所示．①G点固体的化学式是 ．
②将T2～1400℃温度段加热固体所产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，则H～I段发生反应的化学方程式为 ．
【答案】（1）加快反应速率（或使反应更充分或提高原料的利用率等合理答案均给分）．
（2）CaCO3
（3）常温下K2SO4的溶解度小．
（4）减少K2SO4的溶解．c a
（5）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
（6）①检查装置的气密性．除去空气中的CO2和H2O（意思相近均给分）．②偏小 b、c
（7）①CaSO4H2O ②2CaSO4
2CaO+2SO2↑+O2↑
【解析】
试题分析：（1）将CaCO3研成粉末，可以增大反应物的接触面积，其目的是加快反应速率．（2）观察上述流程，发现二氧化碳和碳酸钙既是反应物也是生成物，故可循环使用的物质有CO2和CaCO3．（3）根据复分解反应发生的条件，反应Ⅲ中随没有不溶物，但常温下K2SO4的溶解度小，在生成物中会以沉淀的形式出现，故反应可以进行．（4）不用水而用饱和K2SO4溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是减少K2SO4的溶解；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入过量的Ba（NO3）2溶液，振荡、静置，目的是除去硫酸根，再向上层清液中滴加AgNO3溶液，如果没有白色沉淀，说明洗涤干净．（5）碳酸钙能与稀盐酸反应，硫酸钙和稀盐酸不反应，故分离所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O．（6）为了测定CaSO42H2O和CaCO3的质量比x：y，①实验前首先要检查装置的气密性，再装入样品．装置A的作用是除去空气中的CO2和H2O，防止它们影响实验结果．②装置E的作用是吸收空气中的水和二氧化碳，如没有装置E，则实验测定结果将偏小．通过装置C可确定生成水的质量，故还可选用上述的bc两个数据组合也可求出x：y的值．（7）CaSO42H2O受热会逐步失去结晶水．取纯净CaSO42H2O固体，放在（5）的实验装置B中进行加热，①G点处减少的质量是失去了部分结晶水后的质量，故此时固体的化学式是CaSO4H2O．②将T2～1400℃温度段加热固体所产生的气体通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，说明生成了二氧化硫气体，则H～I段发生反应的化学方程式为 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑．
