[题目]热水瓶用久后.瓶胆内壁常附着一层水垢.其成份是碳酸钙.氢氧化镁及少量水.实验室现有一瓶水垢样品.为测定其中各成份的质量分数.某化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验.已知:①装置气密性完好.A.C.D中所装药品均为足量,②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物,③在加热条件下.氢氧化镁易分解成两种氧化物.主要实验步骤如下:I．将质� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】热水瓶用久后，瓶胆内壁常附着一层水垢，其成份是碳酸钙、氢氧化镁及少量水。实验室现有一瓶水垢样品，为测定其中各成份的质量分数，某化学兴趣小组的同学利用下图所示装置进行实验。

已知：

①装置气密性完好，A、C、D中所装药品均为足量；

②碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物；

③在加热条件下，氢氧化镁易分解成两种氧化物。

主要实验步骤如下：

I．将质量为12.0g的样品装入装置B的玻璃管中，连接装置，关闭弹簧夹，加热；

II．待样品完全反应，先 ____（选填“打开弹簧夹缓缓通入空气”或“熄灭酒精喷灯”）；

III．实验完毕，测得装置C、D中质量分别增加了2.5g、3.3g；

IV．根据实验所测数据计算该样品中碳酸钙、氢氧化镁和水的质量分数。

请回答下列问题：

（1）装置C中所装药品为_____。

（2）装置D中发生反应的化学方程式为_____。

（3）该水垢样品中碳酸钙的质量分数为_____。

（4）装置E的作用为_____。

（5）实验反思：实验步骤不变，若没有装置A，会导致碳酸钙的测定结果_____（填“偏大”、“偏小”或“无法判断”，下同) ；若没有装置E，会导致氢氧化镁的测定结果 ____。

【答案】先打开弹簧夹缓缓通入空气浓硫酸（浓H2SO4） 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 62.5% 吸收外界空气中的二氧化碳和水，防止进入D装置偏大偏小

【解析】

实验步骤II．为防止C中液体倒吸并将产生气体送入C、D中吸收，待样品完全反应，先打开弹簧夹缓缓通入空气再熄灭酒精喷灯；

（1）根据“瓶胆内壁常附着一层水垢，其成份是碳酸钙、氢氧化镁及少量水”和“在加热条件下，氢氧化镁易分解成两种氧化物”可知，水垢加热后产生的气体中存在水垢中的水和氢氧化镁分解生成的水，浓硫酸具有吸水性，装置C中所装药品为浓硫酸，其作用是吸收水垢加热后产生的水蒸气；

（2）装置D中氢氧化钠和反应生成的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，发生反应的化学方程式为：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（3）根据题意可知，D中质量分别增加了3.3g是碳酸钙分解产生的二氧化碳质量。

设：碳酸钙质量为x。

x=7.5g；

该水垢样品中碳酸钙的质量分数=

（4）装置E的作用为吸收外界空气中的二氧化碳和水，防止进入D装置；

（5）实验步骤不变，若没有装置A，空气中的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，会导致碳酸钙的质量分数偏大；若没有装置E，空气中的二氧化碳能被氢氧化钠溶液吸收，会导致碳酸钙的质量分数偏大从而导致氢氧化镁的测定结果偏小。

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