Question

6．某化学兴趣小组同学对碳酸钙高温加热一段时间剩余固体的成分进行探究．

（1）碳酸钙高温下发生分解的化学方程式为CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑．
[探究活动一]剩余固体的成分
（2）同学们按照下表所示的步骤进行实验，请你参与：

操作	现象	解释或结论
①取少量固体于试管中，加适量水振荡，用手触摸 试管外壁；静置，滴入 几滴无色酚酞试液	试管外壁发烫； 酚酞试液变红色．	说明剩余固体中含有氧化钙．氧化钙 溶于水生成氢氧化钙，同时放出（填“放出”或“吸收”）热量．
②再取少量固体于另一 试管中滴加过量稀盐酸	试管中有气泡产生	说明剩余固体中含有碳酸钙．

[探究活动二]测定剩余固体中碳酸钙的质量分数
方案一：称取剩余固体试样11.0g，利用如图1装置进行实验测定．

时间	称量项目	质量/g
反应开始前	装置+稀盐酸+试样	171.0
反应结束后	装置+稀盐酸+试样	166.6

数据记录如下：
（3）生成CO₂的质量为4.4g．
（4）反应容器中生成CO₂的化学方程式为CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑．
（5）通过计算确定试样中碳酸钙的质量分数大约为90.9%（保留一位小数）．
（6）下列情况中，会导致测定结果偏低的是A（填标号）
A、反应容器中有CO₂残留  B、HCl气体和水蒸气随CO₂气体排出 C、滴入的稀盐酸排出的气体
方案二：另取剩余固体试样，按图2所示的实验步骤进行实验：
（7）步骤②加入的水要足量，其目的是使氧化钙（填“氧化钙”、“碳酸钙”）完全溶解．
（8）不溶物的质量与试样的质量的比值即碳酸钙的质量分数，若测定结果偏大，可能原因是加入的水不足，氧化钙没有完全溶解；（或不溶物碳酸钙没有洗净，或不溶物没有完全干燥）（写一点）．

Answer 1

分析 （1）碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳；
（2）氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙是微溶于水的物质，其水溶液呈碱性，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体；
（3）对比分析表中的数据，分析产生二氧化碳的质量；
（4）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（5）根据化学方程是的计算利用二氧化碳的质量求出反应的碳酸钙的质量，进而得到样品中CaCO₃的质量分数；
（6）若二氧化碳没有完全排出会导致结果偏低；
（7）氧化钙与水反应生成氢氧化钙；
（8）从不溶物质量偏大的原因来分析．

解答 解：（1）碳酸钙高温煅烧能分解生成氧化钙和二氧化碳，故填：CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑；
（2）取少量固体于试管中，加适量水震荡后静置，手触摸试管外壁感觉发烫；再滴几滴无色酚酞试液；溶液变红，说明固体成分中一定含有氧化钙；再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸，有气泡生成，说明固体成分中一定含有碳酸钙；
故填：

操作	现象	解释或结论
①取少量固体于试管中，加适量水振荡，用手触摸 试管外壁；静置，滴入 几滴无色酚酞试液	试管外壁 发烫； 酚酞试液变 红色．	说明剩余固体中含有氧化钙．氧化钙 溶于水生成氢氧化钙，同时 放出（填“放出”或“吸收”）热量．
②再取少量固体于另一 试管中滴加过量稀盐酸	试管中有 气泡产生	说明剩余固体中含有碳酸钙．

（3）由于反应是CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑，由质量守恒定律可知，生成的二氧化碳的质量为：171.0g-166.6g=4.4g；故填：4.4；
（4）碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，方程式为：CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑．故填：CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑；
（5）设生成4.4g二氧化碳需要碳酸钙的质量为x，则
CaCO₃+2HCl═CaCl+H₂O+CO₂↑
100                 44
 x                 4.4g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4g}$
x=10g
试样中碳酸钙的质量分数大约为$\frac{10g}{11g}×100%≈90.9%$
故填：90.9%；
（6）若反应器存在着没有排出的二氧化碳气体会导致测定结果偏低，故填：A；
（7）步骤②加入的水要足量，其目的是使氧化钙完全与水反应而溶解，故填：氧化钙；
（8）不溶物的质量与试样的质量的比值即碳酸钙的质量分数，若测定结果偏大，可能原因是加入的水不足，氧化钙没有完全溶解；（或不溶物碳酸钙没有洗净，或不溶物没有完全干燥等）故填：加入的水不足，氧化钙没有完全溶解；（或不溶物碳酸钙没有洗净，或不溶物没有完全干燥，或其他合理答案）．

点评 此题是一道实验探究题，解题的关键是利用相关题目中的信息结合探究过程中有关的反应进行分析判断，题目难度不大，注重基础，能较好的训练和强化学生所学的基础知识