Question

【题目】某实验小组在实验室制得的CaSO42H2O固体中含有少量的CaCO3，该小组的同学对所得固体进行如下探究：

（实验一）测定固体中CaSO42H2O和CaCO3的质量比x：y

实验小组利用如图所示的装置进行实验。（碱石灰是CaO和NaOH的混合物，夹持仪器省略，药品足量）

（1）实验前首先要检查装置气密性，再装入样品，并通入一段时间的空气后，再给样品加热。装置A的作用是_____。

（2）已知CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃时CaSO4开始分解；CaCO3在900℃时分解完全。现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据：

a．反应前玻璃管与样品的质量m1g b．反应后玻璃管中固体的质量为m2g

c．装置C实验后增重m3g d．装置D实验后增重m4g

某同学选用b、d或c、d数据组合求出x：y的值，若无装置E，则实验测定结果将_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。你认为还可选用上述的_____（选填序号）两个数据组合也可求出x：y的值。

（3）有同学提出为了使得到的数据准确，在B中反应结束后的操作很重要，该操作是_____。

（实验二）研究CaSO42H2O加热分解的产物。

查阅资料：CaSO42H2O受热会逐步失去结晶水；SO2气体能使酸性KMnO4溶液褪色。

（1）分离所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，该的化学反应方程式：_____；

（2）将实验一所用装置中的D换成盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶，其余装置不变。

（3）取纯净CaSO42H2O固体3.44g，放在实验装置B中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况，并用带火星的木条在E装置右侧导管口检验，记录数据和实验现象如下：

	F点	G点	H点	I点
酸性KMnO4溶液	不褪色	不褪色	不褪色	褪色
带火星的木条	不复燃	不复燃	不复燃	复燃

G点固体的化学式是_____。

Answer 1

【答案】吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 偏小 b、c 继续通入空气一段时间 CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑ CaSO4H2O

【解析】

（实验一）

（1）该实验是通过测定反应中生成的水的质量和二氧化碳质量，测定固体中CaSO42H2O和CaCO3的质量比x：y，空气的中的水蒸气和二氧化碳对实验结果存在干扰。装置A的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳；

（2）若无装置E，空气中水蒸气和二氧化碳进入到D中，导致测定的二氧化碳质量偏大，从而导致计算的碳酸钙质量偏大，则实验测定结果将偏小；

若选用上述的b、c两个数据组合也可求出x：y的值，这是因为装置C实验后增重m3g，说明结晶水的质量是m3g，可以计算出CaSO42H2O的质量，从而可以计算出反应生成的硫酸钙质量，根据反应后玻璃管中固体的质量为m2g（硫酸钙和氧化钙的质量和），进一步可以计算出氧化钙质量，从而可以计算出碳酸钙质量，即可以计算求出x：y的值。还可选用上述的b、c两个数据组合也可求出x：y的值；

（3）有同学提出为了使得到的数据准确，在B中反应结束后的操作很重要，该操作是继续通入空气一段时间，使反应生成的水蒸气、二氧化碳被完全吸收；

（实验二）

（1）分离所得的CaSO42H2O含有CaCO3，可用盐酸除去，这是因为盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学反应方程式为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑；

（3）3.44gCaSO42H2O中硫酸钙质量=，结晶水质量=3.44g﹣2.72g＝0.72g，在G点，CaSO42H2O失去结晶水质量为：3.44g﹣3.08g＝0.36g，固体中硫酸钙和水的微观粒子个数比为：，G点固体的化学式是CaSO4H2O。