Question

【题目】某学校几个兴趣实验小组利用石灰石（杂质不参与反应也不溶于水）制备轻质CaCO3并研究CaSO42H2O加热分解的产物。

（一）轻质碳酸钙的制备

已知：Ca(OH)2、NaOH和Na2CO3都显碱性，溶液可以使无色酚酞变红色。

（1）副产品氢氧化钠俗称____________（写一个即可）。

（2）该流程方案中有两个反应，产物中均出现碳酸钙，这两个反应的化学方程式分别为

Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH和______________________。

（3）为验证加入Na2CO3溶液后，溶液M中的溶质是否反应完全，可取上层清液加入____(填字母)进行检验。

A碳酸钠溶液 B铁粉 C无色酚酞试液

（二）研究CaSO42H2O加热分解的产物。

利用（一）中轻质碳酸钙粉末与硫酸反应，经过一系列操作可以分离得到CaSO42H2O样品。已知：分离所得的CaSO42H2O样品中含有的CaCO3，可用盐酸除去。

（4）为了测定样品中CaSO42H2O的含量。某实验小组取10g该样品，加入足量的稀盐酸，充分反应后，产生气体的质量为0.44g，则该样品中CaSO42H2O的质量分数为________。[写出具体解题过程]

（5）为测定CaSO42H2O和CaCO3的质量比x：y，某实验小组利用如图2所示的装置（夹持仪器省略）进行实验。

查阅资料：a.CaSO42H2O在160℃生成CaSO4，1350℃时CaSO4开始分解；CaCO3在900℃时分解完全。b.碱石灰的主要成分是NaOH和CaO的混合物。

①实验前首先要_______________，再装入样品；

②装置A的作用是_____________；装置E的作用是_____________。

③现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据：a．装置C实验后增重m1g b．装置D实验后增重m2g。某同学利用采集的数据求出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”）

（6）已知CaSO42H2O受热会逐步失去结晶水。取纯净CaSO42H2O（相对分子质量为172）固体3.44g，放在（5）的实验装置B中进行加热，测定固体质量随温度的变化情况如图3所示。

①G点固体的化学式是____________；

②在T3～T4℃温度段加热固体产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，则I～J段发生反应的化学方程式为____________________。

Answer 1

【答案】烧碱、火碱、苛性钠（写一个即可） Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O A 90% 检查装置的气密性 除去空气中的CO2和H2O 防止空气中的CO2和H2O进入D 偏小 CaSO4H2O 2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑

【解析】

（1）氢氧化钠俗称烧碱、火碱、苛性钠；

（2）石灰石高温煅烧生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；

（3）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以溶液M中的溶质是否反应完全，可取上层清液加入碳酸钠溶液进行检验；

（4）设参加反应的碳酸钙的质量为x，

x=1g；

所以该样品中CaSO42H2O的质量分数为×100%=90%；

（5）①有气体参加的反应，实验前首先要检查装置的气密性，再装入样品；

②装置A的作用是除去空气中的CO2和H2O，防止它们影响实验结果，装置E是为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，影响实验结果；

③装置E的作用是吸收空气中的水和二氧化碳，如没有装置E，则实验测定结果将偏小；

（6）①设G点固体的化学式为CaSO4xH2O，则：

x=1；所以G点固体的化学式是CaSO4H2O；

②将T2～1400℃温度段加热产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，说明生成了二氧化硫气体，所以H～I段发生反应的化学方程式为：2CaSO42CaO+2SO2↑+O2↑。