Question

【题目】草酸钙(化学式为CaC2O4，相对分子质量为128)是一种难溶于水的白色固体，受热能分解。小红同学为了探究其在加热条件下发生的变化，进行如下实验：取12.8g草酸钙固体在不断加热的条件下测得剩余固体的质量随时间变化如右图所示。请回答下列问题：

(1)t1～t2时问段内固体质量减少的原因是产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体，该气体的化学式为_________；同时生成一种白色固体，它与大理石的主要成分相同，则该段时问内反应的化学方程式_______________________ 。

(2)t2～t3时间段内固体质量不变的原因是______________________ 。

(3)t3～t4时间段内反应的化学方程式为____________________________。

(4)小强和小明两位同学另取12.8g草酸钙固体加热一段时间后，对剩余固体的成分进行探究。

【查阅资料】氢氧化钙微溶于水，能与盐酸反应：Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O；CaC2O4能与稀盐酸反应，其反应的化学方程式为：CaC2O4+2HCl=CaCl2+H2C2O4；草酸(H2C2O4)是一种可溶于水的酸；

【设计方案并实验】

同学	实验操作	实验现象	结论
小强	取少量固体放入烧杯中，加足量水搅拌	烧杯发热	剩余固体中一定含有_________。一定不含有CaC2O4。
小明	另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸	有气体产生	剩余固体中一定含有__________。

【交流与讨论】三位同学经过交流后认为，该剩余固体与图中___________时间段的物质成分相同。

(5)某同学取用上述制得的生石灰时，发现装满生石灰的塑料试剂瓶已经膨胀破裂，如图：

①塑料试剂瓶膨胀破裂的原因是(用反应的化学方程式表示)____________ 。

②破裂后瓶内试剂会吸收空气中CO2生成CaCO3。

为测定其中CaCO3的质量分数，兴取小组进行如下实验：

实验1：称取10.0g样品，加50.0g水溶解，搅拌、静置、过滤，将沉淀洗涤、干燥、称重。

实验2：称取10.0g样品，向其中加入足量稀盐酸，充分反应，收集产生的气体。

a.根据实验1称重计算样品中CaCO3的质量分数可能偏高，原因____________________。

b.若实验2中收集的气体为2.2g，计算样品中CaCO3的质量分数为了___________。(请写出计算过程)

Answer 1

【答案】 CO CaC2O4 CaCO3 +CO2↑ 草酸钙已完全分解，但尚未达到碳酸钙的分解温度 CaCO3 CaO+ CO2↑ 氧化钙 碳酸钙 t3～t4 CaO+H2O==Ca(OH)2 氢氧化钙微溶于水，会导致沉淀质量增加，结果偏高 50%

【解析】本题(1)在草酸钙分解的情境下考查了元素守恒、一氧化碳的性质、氧化钙的性质、碳酸钙的性质，利用图像和反应相结合来分析发生的化学反应与温度的关系，得出规律性的知识。（2）考查了氧化钙、氢氧化钙性质及根据化学方程式计算。

（1）根据草酸钙的组成元素，产生了一种极易与血红蛋白结合的有毒气体应为CO，大理石的主要成分为碳酸钙，可知草酸钙分解生成碳酸钙和一氧化碳，反应的化学方程式为：CaC2O4 CaCO3 +CO2↑；

(2)物质分解需要达到一定的温度，固体质量不变时可说明碳酸钙没有分解，t2～t3时间段内草酸钙已经完全分解，但尚未达到碳酸钙的分解温度。

（3）t3～t4时间段内固体质量在减小，则碳酸钙分解，生成氧化钙和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑。

(4)【设计方案并实验】氧化钙与水反应放出大量的热，小强取少量固体放入烧杯中，加足量水搅拌，烧杯发热，说明剩余固体中一定含有氧化钙，生成的氧化钙是由碳酸钙分解所得，当有氧化钙生成时，草酸钙已经完全分解，但可能碳酸钙分解不完全，剩余固体中一定不含有草酸钙，可能存在碳酸钙；小明另取少量固体放入试管中，加足量稀盐酸有气体产生，根据反应产生的固体只有碳酸钙能与盐酸产生气体，剩余固体中一定含有碳酸钙；

【交流与讨论】，根据小明和小强的实验可知，剩余固体中一定含有氧化钙和碳酸钙，不含草酸钙，与t3～t4时间段的物质成分相同。

(5) ①装满生石灰的塑料试剂瓶如果漏气，生石灰能够吸收空气中的水蒸气，和水反应生成氢氧化钙，同时放出大量的热，使塑料试剂瓶膨胀而破裂。反应的化学方程式为：CaO+H2O==Ca(OH)2；

②a.氢氧化钙微溶于水，会导致沉淀质量增加，结果偏高；

b.设：样品中CaCO3的质量为x，

CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑

100 44

x 2.2g

=

x=5g

样品中CaCO3的质量分数： ×100%=50%

答：样品中CaCO3的质量分数为50%。