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．
实验探究一：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，液体变成______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______．
【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．
实验探究二：测定久置过氧化钙纯
【实验过程】
称量144g样品放在铜网中，按图1装置组装后  （药水瓶底部留有小孔），称量仪器及药品总质量，将铜网插入足量水中，反应完全后称量仪器及反应后物质总质量．测得实验数据如下表．

	样品 质量	装置及药品 总质量	装置及反应后物质 总质量
实验数据	144g	394g	378g

【问题讨论】
（1）药水瓶中碱石灰的作用为______．
（2）本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是______．
（3）根据实验数据计算：
①生成氧气______g．
②样品中过氧化钙的含量是______g．
实验探究三：测定久置过氧化钙样品中碳酸钙含量
【测定方案】
①如图2所示，连接好装置，检查装置气密性合格；
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．______
（4）图中油层的作用为______，油层上方留有空气，会使测量结果______（填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）．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”）．
（5）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）．______
（6）步骤④中再次调节量气管内液面与油层液面相平的方法______．步骤②中将样品和水混合的目的是______．
（7）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为过氧化钙，其质量为______g．

Answer 1

【答案】分析：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；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；药水瓶中碱石灰的作用为吸收O₂中的水蒸气，起干燥作用；本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大；有关化学方程式的计算要准确；油层的作用为：隔绝水和CO₂，防止CO₂溶于水；油层上方留有空气，不会影响测量结果；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．调节量气管内液面与油层液面相平的方法是：要上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平；除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；有关的计算要准确．根据得到27.75g固体，可以求钙元素的质量，燃烧求碳酸钙的质量，最后求过氧化钙的质量．
解答：解：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；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；故答案为：红；2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；Ca（OH）₂被空气中的二氧化碳反应掉了
（1）药水瓶中碱石灰的作用为吸收O₂中的水蒸气，起干燥作用；故答案为：吸收O₂中的水蒸气
（2）本实验测得过氧化钙含量可能会偏小的原因是：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大；故答案为：生成的氧气排走了空气，造成瓶内气体质量增大
（3）根据质量守恒定律：生成氧气的质量=394.0g-378.0g=16.0g；
设过氧化钙的质量为x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                  32
 x                   16g           x=72g
故答案为：16；72；上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平
（4）油层的作用为：隔绝水和CO₂，防止CO₂溶于水；油层上方留有空气，不会影响测量结果；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．故答案为：隔绝水和CO₂，防止CO₂溶于水；不受影响；Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；偏大；
（5）得到27.75g固体
设碳酸钙的质量分数为y
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                   44
20g?y                 2.2g  
      y=25%
故答案为：25%
（6）调节量气管内液面与油层液面相平的方法是：要上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平；除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；故答案为：上下移动量气管，至量气管内的液面与油层液面相平；除去CaO₂，防止在烧瓶中产生氧气；
（7）根据得到27.75g固体，可以求钙元素的质量，燃烧求碳酸钙的质量，最后求过氧化钙的质量．故答案为：18
点评：有关实验方案的设计和对实验方案的评价是中考的热点之一，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．