Question

长途运输鱼苗时，人们常在水中加入少量过氧化钙（CaO₂）固体，为鱼提供氧气．过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？课外兴趣小组决定对这一问题中进行探究，请你参与．
Ⅰ．定性探究
[提出问题]过氧化钙与水反应除生成氧气外，还生成什么物质？
[猜想]另一生成物为氢氧化钙．
[进行试验]取适量过氧化钙放入试管中加适量水，向试管中滴加酚酞试液，液体
呈______色，则猜想成立．写出该反应的化学方程式______．
[意外发现]较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，你
认为褪色的可能原因是______．
II．定量探究
[提出问题]测定久置过氧化钙样品中碳酸钙的质量分数．
[查阅资料]过氧化钙放置在空气中，会变质产生氢氧化钙和碳酸钙两种杂质．
[测定方案]
①如图所示，连接好装置，检查装置气密性良好；
②称量20g样品置于烧杯中，加入适量水混合，完全反应后全部倒入下图的烧瓶中，向分液漏斗中加入足量稀盐酸待用；
③将量气管液面调节到“0”刻度，并使量气管内液
面与油层相平，打开止水夹和分液漏斗活塞；
④反应结束后，再次调节量气管内液面与油层液面相
平，读出气体体积；
⑤查得CO₂的密度，计算样品中碳酸钙的质量分数．
[问题讨论]
（1）图中油层的作用为______，中和反应明显
放出热量，滴加稀盐酸后，发生装置里发生的中和反应的化学方程式为______，这个反应的发生可能使测定结果______（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．
（2）步骤②中将样品和水混合的目的是______．
（3）反应结束后，测得量气管读数为1120ml，根据该条件下CO₂的密度得知生成CO₂
的质量为2.2g，求样品中碳酸钙的质量分数．（写出计算过程）
（4）充分反应后将烧瓶中的液体蒸干，得到27.75g固体，这袋样品在变质前全是过
氧化钙，其质量为______g．

Answer 1

解：【进行实验】酚酞试液遇到碱性溶液变成红色；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氧气，反应的方程式为：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外发现】较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，说明溶液不在呈现碱性，是因为Ca（OH）₂被空气中的二氧化碳反应掉了；
（1）因为二氧化碳易溶于水，因此油层的作用是防止CO₂溶于水；氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，反应的方程式为：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；因为此过程是放热反应，造成气体体积膨胀，因此结果偏大；
（2）因为CaO₂会和水反应产生氧气，会影响实验结果，因此将样品和水混合的目的是：除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；
（3）根据二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量和质量分数；
（4）得到27.75g固体为氯化钙，其中钙元素的质量为：27.75g××100%=10g，因为反应前后元素的质量不变，因此过氧化钙的质量为：10g÷×100%=18g．
故答案为：【进行实验】红； 2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外发现】Ca（OH）₂被空气中的CO₂反应掉了；
（1）防止CO₂溶于水； Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O； 偏大；
（2）除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；
（3）解：设碳酸钙的质量为x （格式若不正确，全对情况下扣 1分，不全对不扣分）
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.2g
= x=5g
样品中碳酸钙的质量分数=×100%=25%
答：样品中碳酸钙的质量分数为25%．
（4）18 g．
分析：【进行实验】根据实验探究的过程和学过的知识可知：酚酞试液遇到碱性溶液变成红色；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气，写出反应的方程式；
【意外发现】较长时间后，同学们发现滴入酚酞后变色了的液体颜色又变回无色，是因为Ca（OH）₂被空气中的二氧化碳反应掉了；
（1）根据二氧化碳易溶于水分析油层的作用；氢氧化钙和盐酸反应生成氯化钙和水，此过程是放热反应，造成气体体积膨胀，因此结果偏大；
（2）根据CaO₂会和水反应产生氧气，会影响实验结果；
（3）根据二氧化碳的质量计算碳酸钙的质量和质量分数；
（4）根据得到27.75g固体为氯化钙，可以求钙元素的质量，反应前后元素的质量不变，然后求过氧化钙的质量．
点评：本题属于信息题的考查，解题的关键是依据题目有关的信息结合相关的知识进行解析，这种题目的特点往往是起点高、落点低．