Question

長途運輸魚苗時，人們常在水中加入少量過氧化鈣（CaO₂）固體，為魚提供氧氣．過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？課外興趣小組決定對這一問題中進行探究，請你參與．
Ⅰ．定性探究
[提出問題]過氧化鈣與水反應除生成氧氣外，還生成什么物質？
[猜想]另一生成物為氫氧化鈣．
[進行試驗]取適量過氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體
呈______色，則猜想成立．寫出該反應的化學方程式______．
[意外發現]較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，你
認為褪色的可能原因是______．
II．定量探究
[提出問題]測定久置過氧化鈣樣品中碳酸鈣的質量分數．
[查閱資料]過氧化鈣放置在空氣中，會變質產生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質．
[測定方案]
①如圖所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性良好；
②稱量20g樣品置于燒杯中，加入適量水混合，完全反應后全部倒入下圖的燒瓶中，向分液漏斗中加入足量稀鹽酸待用；
③將量氣管液面調節到“0”刻度，并使量氣管內液
面與油層相平，打開止水夾和分液漏斗活塞；
④反應結束后，再次調節量氣管內液面與油層液面相
平，讀出氣體體積；
⑤查得CO₂的密度，計算樣品中碳酸鈣的質量分數．
[問題討論]
（1）圖中油層的作用為______，中和反應明顯
放出熱量，滴加稀鹽酸后，發生裝置里發生的中和反應的化學方程式為______，這個反應的發生可能使測定結果______（填“偏大”、“偏小”或“不受影響”）．
（2）步驟②中將樣品和水混合的目的是______．
（3）反應結束后，測得量氣管讀數為1120ml，根據該條件下CO₂的密度得知生成CO₂
的質量為2.2g，求樣品中碳酸鈣的質量分數．（寫出計算過程）
（4）充分反應后將燒瓶中的液體蒸干，得到27.75g固體，這袋樣品在變質前全是過
氧化鈣，其質量為______g．

Answer 1

解：【進行實驗】酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氧氣，反應的方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，說明溶液不在呈現堿性，是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了；
（1）因為二氧化碳易溶于水，因此油層的作用是防止CO₂溶于水；氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，反應的方程式為：Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；因為此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結果偏大；
（2）因為CaO₂會和水反應產生氧氣，會影響實驗結果，因此將樣品和水混合的目的是：除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣；
（3）根據二氧化碳的質量計算碳酸鈣的質量和質量分數；
（4）得到27.75g固體為氯化鈣，其中鈣元素的質量為：27.75g××100%=10g，因為反應前后元素的質量不變，因此過氧化鈣的質量為：10g÷×100%=18g．
故答案為：【進行實驗】紅； 2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
【意外發現】Ca（OH）₂被空氣中的CO₂反應掉了；
（1）防止CO₂溶于水； Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O； 偏大；
（2）除去CaO₂，防止在燒瓶中產生氧氣；
（3）解：設碳酸鈣的質量為x （格式若不正確，全對情況下扣 1分，不全對不扣分）
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
x 2.2g
= x=5g
樣品中碳酸鈣的質量分數=×100%=25%
答：樣品中碳酸鈣的質量分數為25%．
（4）18 g．
分析：【進行實驗】根據實驗探究的過程和學過的知識可知：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，寫出反應的方程式；
【意外發現】較長時間后，同學們發現滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回無色，是因為Ca（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應掉了；
（1）根據二氧化碳易溶于水分析油層的作用；氫氧化鈣和鹽酸反應生成氯化鈣和水，此過程是放熱反應，造成氣體體積膨脹，因此結果偏大；
（2）根據CaO₂會和水反應產生氧氣，會影響實驗結果；
（3）根據二氧化碳的質量計算碳酸鈣的質量和質量分數；
（4）根據得到27.75g固體為氯化鈣，可以求鈣元素的質量，反應前后元素的質量不變，然后求過氧化鈣的質量．
點評：本題屬于信息題的考查，解題的關鍵是依據題目有關的信息結合相關的知識進行解析，這種題目的特點往往是起點高、落點低．