Question

在金属冶炼和电子工业中，钙常作为空气的除气剂，以除去微量的氮氧．一化学兴趣小组对金属钙在空气中燃烧的产物做了以下探究实验．取一定量的钙在空气中加热，使其充分燃烧，燃烧时火焰呈砖红色，燃烧后得白色固体M．将M研细后称取 4.84g放入锥形瓶B中，滴加适量水使固体完全反应，通过图测量生成的气体体积，进而推算白色固体的成分．
（1）用洁净铂丝蘸取CaCl₂溶液在无色灯焰上灼烧，现象为

 

．连接A和B的导气管的作用是

 

，C中所加颗粒状固体是

 

．
（2）量气管D、E中应加的液体是

 

．A．水   B．四氯化碳   C．乙醇    D．盐酸
（3）实验中，B瓶壁发热．B中反应结束后，读取量气管中气体体积时，正确的操作为

 

．
（4）读取D中气体体积时，B、C中仍有少量产物气体，是否影响应该测得的气体体积

 

．
（5）若在D中得到气体448mL（已换算为标况），该气体有刺激性气味、能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则4.84g固体M中的成分（填化学式）及其质量为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）依据钙元素焰色反应是砖红色分析，导气管连接A和B可以是分液漏斗上下气压相同，便于分液漏斗中的水顺利滴下来；C中是碱石灰用来干燥氨气；
（2）量气管D、E中应加的液体营是和氨气不反应，不能溶解氨气的试剂；
（3）结合读取量气管中气体体积的注意问题和正确的存在方法回答问题，冷至室温，D和E中液面相平，平视读数；
（4）因为在反应前B、C中就有空气，故这时若B、C有少量气体时不会影响；
（5）空气的主要成分是N₂、O₂，Ca在空气中燃烧产物只可能生成是的CaO和Ca₃N₂一种或两种．白色固体M与水反应放出有刺激性气味、能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以一定含Ca₃N₂，利用N守恒可求其质量，然后根据与白色固体M的质量差就可确定有无CaO及它的质量的多少．

解答： 解：（1）钙元素焰色反应是砖红色，火焰呈砖红色，导气管连接A和B可以是分液漏斗上下气压相同，便于分液漏斗中的水顺利滴下来，以提高氨气体积的测量准确度；C中所加碱石灰目的是干燥氨气但又不消耗氨气；
故答案为：火焰呈砖红色；便于分液漏斗中的水顺利滴下来，提高氨气体积的测量精度，碱石灰；
（2）量气管D、E中应加的液体营是和氨气不反应，不能溶解氨气的试剂，量气管D、E中应加的四氯化碳，因为氨气能溶解在另外三种液体就不能准确量取气体体积了；
故答案为：B；
（3）量气管中气体体积正确的操作是冷至室温、D和E中液面相平、，平视读数；
故答案为：冷至室温，D和E中液面相平，平视读数；
（4）因为在反应前B、C中就有空气，故这时若B、C有少量气体时不会影响应该测得的气体体积；
故答案为：不影响；
（5）空气的主要成分是N₂、O₂，Ca在空气中燃烧产物只可能生成是的CaO和Ca₃N₂一种或两种．白色固体M与水反应放出有刺激性气味、能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以一定含Ca₃N₂，利用N守恒可求其质量，448mL氨气物质的量=

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，Ca₃N₂的质量=0.01mol×148g/mol=1.48g，然后根据与白色固体M的质量差就可确定，4.84g-1.48g=3.36g，判断存在CaO；4.84g固体M中的成分（填化学式）及其质量为1.48gCa₃N₂和3.36gCaO，
故答案为：1.48gCa₃N₂和3.36gCaO．

点评：本题考查金属钙、氨气的性质以及量气体体积应该注意的问题等知识，掌握实验基本操作和步骤连接应用时胶体关键，题目难度中等．