题目内容
8．
钙的一种特殊氧化物W（CaxOy）广泛应用于水产养殖、污水处理等领域，是优良的供养剂．某化学兴趣小组针对W的组成进行了实验，实验装置如图．【资料在线】（1）W在350℃时能迅速分解，生成CaO和O2；
（2）氧化钙（CaO）可吸收空气中的水蒸气．
【实验步骤】
（1）连接仪器，并检查装置气密性；
（2）取一定量W，准确称得其质量；
（3）连接仪器，读取量气管液面的初始数值；
（4）点燃酒精灯，当小试管中的W反应完全．停止加热，冷却至室温；
（5）再次读取量气管液面的数值．
【回答问题】
（1）实验中，当观察到量气管内液面不再下降，说明W已完全反应；
（2）正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；
（3）若W质量为0.144g，反应前量气管读数为2.10mL，反应后量气管读数为24.50mL（常温下氧气的密度为1.429g/L）．实验中量气管的最佳规格是A（填字母序号）；
A．50mL B．100mL C．1L
（4）分析实验测量的数据，生成氧气的质量为0.0320096g，氧化钙的质量为0.1119904g，由此推知，W中钙元素的质量为0.079993142g；
（5）计算确定W（CaxOy）的化学式CaO2；（请写出解题过程），
【反思与评价】
（1）结合上述的计算结果，W受热分解的化学方程式为2CaO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O2↑；
（2）加热小试管时，随着W受热分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止试管和量气管内气体压强过大，可将漏斗下移（填“上提”或“下移”）；
（3）利用上述实验反应后剩余固体的质量也可求出W的化学式．若反应结束后，待剩余固体的在空气中冷却至室温再称量，则所测W（CaxOy）的化学式中y的值将偏大（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），其原因是在空气中冷却导致CaO吸收水蒸气．
分析 【回答问题】（1）根据加热过程中生成气体来分析；
（2）根据连通器的原理可知应该调节两边液面相平在进行操作进行解答；
（3）根据量筒的使用原则进行解答；
（4）根据氧气的体积、密度计算出氧气的质量，根据质量守恒定律计算出氧化钙的质量；
（5）根据W中钙元素与氧元素的质量比来计算；
【反思与评价】（1）根据反应原理来书写化学方程式；
（2）根据液面越低压强越小进行解答；
（3）根据氧化钙和水反应进行分析．
解答 解：【回答问题】（1）W加热生成了氧气装置内气压增大，导致量气管内的液面下降，当液面不再下降时，说明W已经完全分解；故填：不再下降；
（2）连通器的原理可知应该调节两边液面相平，正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是调节两边液面相平；故填：调节两边液面相平；
（3）选用量气管要接近所测得体积，太大或太小都会产生误差，反应前量气管读数为2.10mL，反应后量气管读数为24.50mL（常温下氧气的密度为1.429g/L）．实验中量气管的最佳规格是50mL；故填：A；
（4）氧气的质量=氧气的体积×氧气的密度=$\frac{24.50mL-2.10mL}{1000}$×1.429g/L=0.0320096g；根据质量守恒定律可知，氧化钙的质量=0.144g-0.0320096g=0.1119904g；W中钙元素的质量即为氧化钙中钙元素的质量：0.1119904g×$\frac{40}{56}$=0.079993142g；故填：0.0320096g；0.1119904g；0.079993142g；
（5）设W的化学式为CaxOy，则$\frac{40x}{16y}$=$\frac{0.079993142g}{0.144g-0.07993142g}$，$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{2}$，即W的化学式为CaO2；故填：CaO2；
【反思与评价】（1）过氧化钙受热分解为氧化钙和氧气；故填：2CaO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O2↑；
（2）液面越低压强越小，所以加热小试管时，随着过氧化钙分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止试管和量气管内气体压强过大，可将漏斗下移；故填：下移；
（3）氧化钙会吸收空气中的水生成氢氧化钙，所以反应后在空气中冷却，会使得称量药品和小试管总质量变大，y偏大，故填：偏大；在空气中冷却导致CaO吸收水蒸气．
点评 本题涉及物质的化学方程式的书写，实验方法和实验操作、物质的检验和计算等问题，做题时注意分析体重关键信息，掌握实验基本操作等问题，本题较为综合．
阅读快车系列答案| A． | H2O、HCl、KNO3均由不同种元素组成，属于混合物 | |
| B． | Fe、Fe 2+、Fe3+ 三种微粒的质子数相同，化学性质也相同 | |
| C． | 浓H2SO4、NaOH都有吸水性，故它们都能用来干燥二氧化碳气体 | |
| D． | NH4NO3、（NH4）2SO4、NH4Cl 都能与NaOH反应，放出 NH3 |
| A． | 全部 | B． | 只有①②③ | C． | 只有②③④ | D． | 只有① |
| A． | NaOH、HCl、H2SO4、MgSO4 | B． | NaNO3、HCl、NaCl、NaOH | ||
| C． | NaOH、HCl、NaCl、Na2SO4 | D． | NaOH、MgSO4、HCl、NaCl |
【研究课题】探究X物质的成分．
【查阅资料】（1）X物质可能由Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2、Ca（OH）2、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3中的一种或几种组成．
（2）X物质是通过过滤水溶液得到的沉淀．
（3）相关物质的溶解性如下表：
| 物质 | Ca（HCO3）2 | Mg（HCO3）2 | Ca（OH）2 | Mg（OH）2 | CaCO3 | BaCO3 |
| 溶解性 | 可溶 | 可溶 | 微溶 | 不溶 | 不溶 | 不溶 |
（1）由查阅资料可知X物质肯定不含可溶性的Ca（HCO3）2、Mg（HCO3）2．
（2）甲同学在烧杯中放入少量研碎的X物质，加入足量蒸馏水充分搅拌，静置．取上层清液滴入Na2CO3溶液，没有白色沉淀，说明X物质中无Ca（OH）2（填化学式）．
（2）乙同学设计了如图1实验装置，想进一步确定X物质的成分．
其主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，关闭活塞b，将50gX物质的粉末放入锥形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反应．
②待锥形瓶中不再产生气泡时，打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
③称量D瓶内物质明显增加的质量；
④继续鼓入空气，直至D瓶内物质质量不变；
⑤经称量，D瓶内物质增加的质量为20g．
【评价】
（1）A瓶中的NaOH溶液起到作用．若A瓶中无NaOH溶液，D瓶中的质量将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）．
（2）分析X物质的可能组成是①Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3；②Mg（OH）2、CaCO3（有几种写几种）
（3）装置图B中塞紧锥形瓶的橡胶塞要有三根导管同时穿过，已知：导管的直径为8mm，橡胶塞细段直径为3cm．从坚固和美观的角度考虑，请你在图2中标出应在哪三处打孔为好（用圆圈“○”表示打孔位置）．
有人提出使用“高科技的添加剂”可以使水变成汽油．小明同学在学习过物质构成的奥秘后，认为可以用物质组成的观点解开这个骗局．【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断，水是否可以变成汽油．
【猜想与验证】
（1）确定水的组成．实验装置示意图如图，通电一段时间后，试管1和试管2中所收集的气体体积比约为1：2．对两支试管中的气体进行检验，试管1中的气体可使带火星的木条复燃 （填现象），说明是氧气；将试管2中的气体移近火焰时气体燃烧，发出淡蓝色火焰 （填现象），说明是氢气．
实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的．
（2）确定汽油的成分．操作如下：
| 实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
| ①点燃使用汽油作燃料的油灯 ②将光洁干冷的烧杯罩在火焰上方 | 烧杯内壁出现一层水雾． | 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水． |
| ③将烧杯迅速翻转，注入澄清石灰水振荡 | 澄清石灰水变浑浊 | 证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳． |
由此说明：水能不能变汽油？不能（填“能”或“不能”）
填写化学符号或化学符号表示的意义
| 化学符号 | 2Fe | ||
| 表示意义 | 三个氧分子 | 一个镁离子 |
| A． | 红磷在空气中燃烧冒白雾，产生黄色火焰 | |
| B． | 硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 | |
| C． | 细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 | |
| D． | 将紫色石蕊染过的干燥纸花放入装满CO2的集气瓶中，纸花变红色 |
如图装置进行的有关实验：