题目内容

19．为了测定样品CaSO4•xH2O和CaCO3混合物的组成，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．
（2）C装置的作用是应用了浓硫酸具有吸水性的性质．
（3）已知CaSO4•xH2O失去全部结晶水的温度为160℃，1350℃时CaSO4开始分解：
CaCO3在900℃时分解完全．要控制B装置温度900℃进行实验，并采取了如下实验数据：
a．样品的质量为m1g　　　　　　　　b．反应后玻璃管中固体的质量m2g
c．装置C实验后增重m3g　　　　　　 d．装置D实验后增重m4g
若实验测得m1=22.20g，m3=3.60g，m4=2.20g．
求：①样品中CaCO3的质量；②x的值．（均需写出计算过程）x=2
（4）装置E的作用是防止空气中的CO2和H2O进入D，若缺少E装置，测得CaCO3的质量偏大（选填“偏大”、“偏小”、“不变”，下同），x的值会偏大．
（5）你认为还可选用下列C（选填序号）数据组合也可求出x的值．
A．ab      B．abd     C．bcd
（6）CaSO4当温度达到1350℃时会分解产生一种固体氧化物与两种气体，其中一种气体能使高锰酸钾溶液褪色，其分解的化学方程式为2CaSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaO+2SO2↑+O2↑．

分析 （1）根据多个装置进行实验时首先要检查装置的气密性，碱石灰的性质判断，它能吸收水和二氧化碳进行分析；
（2）根据浓硫酸有吸水性进行分析；
（3）根据浓硫酸有吸水性，浓硫酸增加的质量就是硫酸钙晶体中结晶水的质量，碱石灰增加的质量就是碳酸钙分解生成的二氧化碳的质量，然后依据化学方程式进行计算；
（4）根据E装置的作用判断；
（5）根据样品减少的质量是二氧化碳和结晶水的质量进行分析；
（6）根据CaSO4当温度达到1350℃时会分解产生一种固体氧化物与两种气体，其中一种气体能使高锰酸钾溶液褪色，所以生成了二氧化硫、氧化钙，硫酸钙在高温的条件下生成氧化钙、二氧化硫和氧气进行分析．

解答 解：（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）C装置的作用是应用了浓硫酸具有吸水性的性质；
（3）设参加样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO2↑
100           44
x             2.2g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
  x=5g
CaSO4•xH2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaSO4+xH2O
146+18x             18x
22.2g-5g             3.6g
  $\frac{146+18x}{22.2g-5g}$=$\frac{18x}{3.6g}$
   x=2
（4）装置E是为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，影响实验结果，若缺少E装置，测得CaCO3的质量偏大，x的值会偏大；
（5）通过分析可知，还可选用下列C数据组合也可求出x的值；
（6）CaSO4当温度达到1350℃时会分解产生一种固体氧化物与两种气体，其中一种气体能使高锰酸钾溶液褪色，所以生成了二氧化硫、氧化钙，硫酸钙在高温的条件下生成氧化钙、二氧化硫和氧气，化学方程式为：2CaSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaO+2SO2↑+O2↑．
故答案为：（1）检查装置的气密性，除去空气中的CO2和H2O；
（2）浓硫酸；
（3）x=5g，2；
（4）防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，偏大，偏大；
（5）C；
（6）2CaSO4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2CaO+2SO2↑+O2↑．

点评 此题全面考查了学生对知识的掌握和应用能力，难度比较大，解答时一定要注意知识的前后的联系和综合运用．

练习册系列答案
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