Question

【題目】鈣的一種特殊氧化物W（CaxOy）廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領(lǐng)域，是優(yōu)良的供養(yǎng)劑。某化學(xué)興趣小組針對W的組成進(jìn)行了實(shí)驗，實(shí)驗裝置如下圖。

【資料在線】⑴W在350℃時能迅速分解，生成CaO和O2；⑵氧化鈣（CaO）可吸收空氣中的水蒸氣。

【實(shí)驗步驟】

（1）連接儀器，并檢查裝置氣密性；

（2）取一定量W，準(zhǔn)確稱得其質(zhì)量；

（3）連接儀器，讀取量氣管液面的初始數(shù)值；

（4）點(diǎn)燃酒精燈，當(dāng)小試管中的W反應(yīng)完全．停止加熱，冷卻至室溫；

（5）再次讀取量氣管液面的數(shù)值。

【回答問題】

（1）實(shí)驗中，當(dāng)觀察到量氣管內(nèi)液面 ，說明W已完全反應(yīng)；

（2）正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是 ；

（3）若W質(zhì)量為0.144 g ，反應(yīng)前量氣管讀數(shù)為2.10 mL，反應(yīng)后量氣管讀數(shù)為24.50 mL（常溫下氧氣的密度為1.429 g/L）。實(shí)驗中量氣管的最佳規(guī)格是 （填字母序號）；

A．50 mL B．100 mL C．1 L

（4）分析實(shí)驗測量的數(shù)據(jù)，生成氧氣的質(zhì)量為 ，氧化鈣的質(zhì)量為 ，由此推知，W中鈣元素的質(zhì)量為 ；

（5）計算確定W（CaxOy）的化學(xué)式；

【反思與評價】

（1）結(jié)合上述的計算結(jié)果，W受熱分解的化學(xué)方程式為 ；

（2）加熱小試管時，隨著W受熱分解，量氣管內(nèi)的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大，可將漏斗 （填“上提”或“下移”）；

（3）利用上述實(shí)驗反應(yīng)后剩余固體的質(zhì)量也可求出W的化學(xué)式。若反應(yīng)結(jié)束后，待剩余固體的在空氣中冷卻至室溫再稱量，則所測W（CaxOy）的化學(xué)式中y的值將 （填“偏大”、“偏小”或“無影響”），其原因是 。

Answer 1

【答案】【回答問題】（1）不再下降（2）調(diào)節(jié)兩邊液面相平

（3）A（4）0.032g 0.112g 0.080g（5）CaO2

【反思與評價】（1）2CaO22CaO+ O2↑（2）下移

（3）偏小 在空氣中冷卻導(dǎo)致CaO吸收水蒸氣，測得CaO固體質(zhì)量偏大

【解析】

試題分析：【回答問題】（1）實(shí)驗中，若W已完全反應(yīng)，則不會再出手氣體，故此時可觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降

（2）正確讀取量氣管內(nèi)液面的初始、最終讀數(shù)前都需進(jìn)行的操作是：調(diào)節(jié)兩邊液面相平，使得兩邊的壓強(qiáng)相等，這樣氣體才不會處于壓縮狀態(tài)

（3）根據(jù)反應(yīng)前量氣管讀數(shù)為2.10 mL，反應(yīng)后量氣管讀數(shù)為24.50 mL ，說明水位下降24.50 mL- 2.10 mL=22.4 mL，故應(yīng)選擇量氣管的最佳規(guī)格是50 mL ，選A

（4）分析實(shí)驗測量的數(shù)據(jù)，結(jié)合m=ρv，所以生成氧氣的質(zhì)量=22.4mL×10-3×1.429g/L=0.032g；根據(jù)質(zhì)量守恒定律：化學(xué)反應(yīng)前后，物質(zhì)的總質(zhì)量不變，故氧化鈣的質(zhì)量=0.144g-0.032g= 0.112g；根據(jù)元素的質(zhì)量=物質(zhì)的質(zhì)量×元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故W中鈣元素的質(zhì)量=0.144g×40/72×100%= 0.080g

（5）根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式計算元素的質(zhì)量比，由于W中鈣元素的質(zhì)量= 0.080g，故W中O元素的質(zhì)量為：0.144 g－0.08 g =0.064g，故可列式為：40x:16y=0.08g:0.064g可計算出x:y=1:2，故W的化學(xué)式為CaO2

【反思與評價】（1）結(jié)合上述的計算結(jié)果，W受熱分解的化學(xué)方程式為2CaO2 △ 2CaO+ O2↑

（2）加熱小試管時，隨著W受熱分解，量氣管內(nèi)的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內(nèi)氣體壓強(qiáng)過大，可將漏斗下移，這樣始終保持液面兩邊的壓強(qiáng)相等

（3）若反應(yīng)結(jié)束后，待剩余固體（氧化鈣）的在空氣中冷卻至室溫再稱量，則所測W（CaxOy）的化學(xué)式中y的值將偏小，原因是：在空氣中冷卻導(dǎo)致CaO吸收水蒸氣，測得CaO固體質(zhì)量偏大