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19.兴趣小组同学在实验室处理废液时,将一瓶已有结块的熟石灰取样,加入含有盐酸的废液中,发现废液中产生大量的气泡.他们进一步了解熟石灰样品变质的程度进行以下探究活动.
【探究活动一】检测熟石灰样品是否完全变质
实验操作实验现象实验结论
取样于试管中,加水溶解,往上层溶液中滴加无色酚酞溶液显红色变质的熟石灰中仍含氢氧化钙
【探究活动二】测定变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数利用如图所示装置和试剂进行实验(铁架台略去,装置气密性良好,忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的),称取5g的样品,通过测定样品和稀盐酸
反应产生的气体的质量,计算碳酸钙的质量分数.

【实验步骤】
①按图连接装置,并检查装置的气密性;
②如图连接装置(除C、D外)并加入5.00g的样品(称量时使用电子天平);
③称量并记录装置C的总质量为200.00g(称量时注意封闭C的两端);
④打开弹簧夹K,鼓入N2约1分钟;
⑤接入装置C、D,关闭弹簧夹K,装置A中加入稀盐酸,至不再产生气泡为止;
⑥重复步骤④操作,称量,装置C的质量为200.88g(称量时注意封闭C的两端);
⑦计算.
回答下列相关问题:
(1)写出A中产生气体的反应化学方程式CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑.
(2)装置B中浓硫酸的作用是吸收水分;已知碱石灰的主要成分是CaO和NaOH,则装置D的作用是防止空气中的CO2进入C装置中.
(3)步骤⑤中加入稀盐酸,至不再产生气泡为止,其目的是使得CaCO3完全反应;
(4)步骤⑥中装置C的质量不再增加,说明CO2被NaOH完全吸收,写出装置C中反应的化学方程式:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O.
(5)依题意可得CO2气体的质量为0.88gg,样品中碳酸钙的质量为2gg.测定变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数=40%.
(6)下列操作会导致测量结果偏低的是D(填序号).
A.省略装置B    B.没有进行步骤④的操作C.鼓入N2时间较长    D.步骤⑥没有重复步骤④的操作.

分析 【探究活动一】可以用酚酞试液检验是否有氢氧化钙;用稀盐酸检验是否有碳酸钙,然后根据现象,得出正确的结论.
【探究活动二】(1)根据稀盐酸与碳酸钙的反应写出反应的方程式;
(2)根据浓硫酸有吸水性,氢氧化钠能吸收二氧化碳分析回答;
(3)根据稀盐酸与碳酸钙的反应来分析;
(4)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,生成碳酸钠和水;
(5)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,装置C的质量变化即为二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量结合方程式计算.
(6)A、装置B会使A中挥发出的水蒸气一同进入C;
B、没有进行步骤④的操作,会使装置中原有的二氧化碳被C吸收;
C、鼓入N2时间较长,对结果无影响;
D、步骤⑥没有重复步骤④的操作,生成的二氧化碳部分停留在AB中.

解答 解:【探究活动一】由于氢氧化钙能够和空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钙而导致变质,若完全变质则只有碳酸钙,若没有变质则只有氢氧化钙,若部分变质则有碳酸钙和氢氧化钙,由于氢氧化钙是碱而碳酸钙是碳酸盐,氢氧化钙溶液能使酚酞试液变红,
【探究活动二】(1)在装置A中,加入的稀盐酸能与碳酸钙反应,反应的方程式是:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)由于浓硫酸有吸水性,所以装置D的碱石灰可以吸收空气中二氧化碳气体,防止空气中的CO2进入C装置中对测定产生影响;
(3)加入稀盐酸,至不再产生气泡,说明CaCO3完全反应;
(4)氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,生成碳酸钠和水,装置C的质量不再增加,说明CO2被NaOH完全吸收,化学方程式为:CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O;
(5)装置C的质量变化即为二氧化碳的质量,200.88g-200.00g=0.88g,
设样品中碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
100                  44
x                   0.88g
$\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$
x=2.00g
变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数$\frac{2.00g}{5.00g}$×100%=40%
(6)A、装置B会使A中挥发出的水蒸气一同进入C,使结果偏大;
B、没有进行步骤④的操作,会使装置中原有的二氧化碳被C吸收,使结果偏大;
C、鼓入N2时间较长,对结果无影响;
D、步骤⑥没有重复步骤④的操作,生成的二氧化碳部分停留在AB中,没有被C吸收,使结果偏小.
故答案为:【探究活动一】

实验操作实验现象实验结论
取样于试管中,加水溶解,往上层溶液中滴加无色酚酞溶液显红色变质的熟石灰中仍含氢氧化钙
【探究活动二】
(1)CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
(2)吸收水分;防止空气中的CO2进入C装置中
(3)使得CaCO3完全反应
(4)CO2被NaOH完全吸收
CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
(5)0.88g   2g   40%
(6)D

点评 本题综合考查了氢氧化钙和碳酸钙的性质、书写方程式的能力,熟练掌握有关氢氧化钙和碳酸钙的知识是解答本题的关键.

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