Question

14．已知：草酸钙（CaC₂O₄）是一种难溶于水的白色固体，受热能分解生成碳酸钙和一种有毒气体，碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳．草酸钙能与稀盐酸反应生成氯化钙和可溶于水的草酸（H₂C₂O₄），相关反应的化学方程式为：CaC₂O₄+2HCl═CaCl₂+H₂C₂O₄
（1）实验一：取一定质量草酸钙固体，加热，加热过程中测得剩余固体的质量随时间变化如图所示．
图中t₁～t₂时间段内反应的化学方程式为CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑；t₄～t₅时间段内固体化学式为CaO．
（2）实验二：探究草酸钙固体，加热一段时间后剩余固体M的成分．

步骤	实验操作	实验现象	结论
I	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌，静置后，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液．	溶液不变红．	剩余固体中一定不含有氧化钙
II	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生，固体全部溶解	剩余固体中一定含有CaCO3；可能含有CaC2O4．

（3）若加热前草酸钙质量12.8g；加热一段时间后，剩余固体的质量为8.6，则该剩余固体中含有的物质是CaCO₃ 和CaO．

Answer 1

分析 （1）图中t₁～t₂段发生的反应是草酸钙受热分解生成碳酸钙和一氧化碳；t₄～t₅段是碳酸钙完全反应后的固体，即固体是氧化钙；
（2）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液能使无色酚酞溶液变红解答；碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
（3）根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）图中t₁～t₂段发生的反应是草酸钙受热分解生成碳酸钙和一氧化碳，反应的化学方程式为：CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑；
t₄～t₅段是碳酸钙完全反应后的固体，即固体是氧化钙．
（2）探究草酸钙加热一段时间后剩余固体M的成分如下表所示：

步骤	实验操作	实验现象	结论
I	取少量固体放入烧杯中，加适量水并搅拌，静置后，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液．	溶液不变红．	剩余固体中一定不含有氧化钙
II	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生，固体全部溶解	剩余固体中一定含有 CaCO3；可能含有  CaC2O4

（3）如果固体是草酸钙和碳酸钙，设反应的草酸钙质量为x，
反应生成一氧化碳质量为：12.8g-8.6g=4.2g，
CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑，
128            28
 x            4.2g
$\frac{128}{x}=\frac{28}{4.2g}$
x=19.2g
与事实不符合，因此固体不是草酸钙和碳酸钙．
如果固体是氧化钙，设生成氧化钙质量为y，
由CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑，CaCO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaO+CO₂↑可知，CaC₂O₄～CaO，
CaC₂O₄～CaO，
128     56
12.8g    y
$\frac{128}{12.8g}=\frac{56}{y}$
y=5.6g
与事实不符合，因此固体不是氧化钙，由以上分析可知，该固体中含有的物质是碳酸钙和氧化钙．
答案：
（1）CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑； CaO；
（2）溶液不变红；　CaCO₃； CaC₂O₄；
（3）CaCO₃ CaO

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．