(2013?崇安區(qū)二模)長途運(yùn)輸魚苗時(shí),人們常在水中加入少量過氧化鈣(CaO2)固體,為魚提供氧氣.過氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外,還生成什么物質(zhì)?課外興趣小組決定對這一問題中進(jìn)行探究,請你參與.
Ⅰ.定性探究
[提出問題]過氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外,還生成什么物質(zhì)?
[猜想]另一生成物為氫氧化鈣.
[進(jìn)行試驗(yàn)]取適量過氧化鈣放入試管中加適量水,向試管中滴加酚酞試液,液體
色,則猜想成立.寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2
2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2

[意外發(fā)現(xiàn)]較長時(shí)間后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色,你
認(rèn)為褪色的可能原因是
Ca(OH)2被空氣中的CO2反應(yīng)掉了
Ca(OH)2被空氣中的CO2反應(yīng)掉了

II.定量探究
[提出問題]測定久置過氧化鈣樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
[查閱資料]過氧化鈣放置在空氣中,會(huì)變質(zhì)產(chǎn)生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質(zhì).
[測定方案]
①如圖所示,連接好裝置,檢查裝置氣密性良好;
②稱量20g樣品置于燒杯中,加入適量水混合,完全反應(yīng)后全部倒入下圖的燒瓶中,向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用;
③將量氣管液面調(diào)節(jié)到“0”刻度,并使量氣管內(nèi)液
面與油層相平,打開止水夾和分液漏斗活塞;
④反應(yīng)結(jié)束后,再次調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相
平,讀出氣體體積;
⑤查得CO2的密度,計(jì)算樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
[問題討論]
(1)圖中油層的作用為
防止CO2溶于水
防止CO2溶于水
,中和反應(yīng)明顯
放出熱量,滴加稀鹽酸后,發(fā)生裝置里發(fā)生的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
,這個(gè)反應(yīng)的發(fā)生可能使測定結(jié)果
偏大
偏大
(填“偏大”、“偏小”或“不受影響”).
(2)步驟②中將樣品和水混合的目的是
除去CaO2,防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣
除去CaO2,防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣

(3)反應(yīng)結(jié)束后,測得量氣管讀數(shù)為1120ml,根據(jù)該條件下CO2的密度得知生成CO2
的質(zhì)量為2.2g,求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).(寫出計(jì)算過程)
(4)充分反應(yīng)后將燒瓶中的液體蒸干,得到27.75g固體,這袋樣品在變質(zhì)前全是過
氧化鈣,其質(zhì)量為
18
18
g.
分析:【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的過程和學(xué)過的知識(shí)可知:酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色;過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,寫出反應(yīng)的方程式;
【意外發(fā)現(xiàn)】較長時(shí)間后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色,是因?yàn)镃a(OH)2被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了;
(1)根據(jù)二氧化碳易溶于水分析油層的作用;氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,此過程是放熱反應(yīng),造成氣體體積膨脹,因此結(jié)果偏大;
(2)根據(jù)CaO2會(huì)和水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
(3)根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(4)根據(jù)得到27.75g固體為氯化鈣,可以求鈣元素的質(zhì)量,反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變,然后求過氧化鈣的質(zhì)量.
解答:解:【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色;過氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣,反應(yīng)的方程式為:2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;
【意外發(fā)現(xiàn)】較長時(shí)間后,同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色,說明溶液不在呈現(xiàn)堿性,是因?yàn)镃a(OH)2被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了;
(1)因?yàn)槎趸家兹苡谒,因此油層的作用是防止CO2溶于水;氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水,反應(yīng)的方程式為:Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;因?yàn)榇诉^程是放熱反應(yīng),造成氣體體積膨脹,因此結(jié)果偏大;
(2)因?yàn)镃aO2會(huì)和水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此將樣品和水混合的目的是:除去CaO2,防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣;
(3)根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù);
(4)得到27.75g固體為氯化鈣,其中鈣元素的質(zhì)量為:27.75g×
40
111
×100%=10g,因?yàn)榉磻?yīng)前后元素的質(zhì)量不變,因此過氧化鈣的質(zhì)量為:10g÷
40
72
×100%=18g.
故答案為:【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】紅; 2CaO2+2H2O=2Ca(OH)2+O2↑;
【意外發(fā)現(xiàn)】Ca(OH)2被空氣中的CO2反應(yīng)掉了;
(1)防止CO2溶于水;  Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;  偏大;
(2)除去CaO2,防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣;
(3)解:設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x (格式若不正確,全對情況下扣 1分,不全對不扣分)
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2
100                    44              
 x                     2.2g
            
100
x
=
44
2.2g
      x=5g   
    樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
5g
20g
×100%=25%      
 答:樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%.
(4)18 g.
點(diǎn)評:本題屬于信息題的考查,解題的關(guān)鍵是依據(jù)題目有關(guān)的信息結(jié)合相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行解析,這種題目的特點(diǎn)往往是起點(diǎn)高、落點(diǎn)低.
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