Question

（2011?儀征市一模）長(zhǎng)途運(yùn)輸魚(yú)苗時(shí)，人們常在水中加入少量過(guò)氧化鈣（CaO₂）固體，為魚(yú)提供氧氣，過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？課外興趣小組決定對(duì)這一過(guò)程中進(jìn)行探究：
實(shí)驗(yàn)探究一：過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)除生成氧氣外，還生成什么物質(zhì)？
【猜想】另一生成物為氫氧化鈣．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
取適量過(guò)氧化鈣放入試管中加適量水，向試管中滴加酚酞試液，液體變成

紅色

色，則猜想成立．寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑

．
【意外發(fā)現(xiàn)】
較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，他們認(rèn)為褪色的可能原因是

二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)，沒(méi)有氫氧化鈣了

．
【查閱資料】
過(guò)氧化鈣放置在空氣中，會(huì)變質(zhì)產(chǎn)生氫氧化鈣和碳酸鈣兩種雜質(zhì)．
實(shí)驗(yàn)探究二：測(cè)定久置過(guò)氧化鈣純度
【實(shí)驗(yàn)過(guò)程】
稱量144g樣品放在銅網(wǎng)中，按圖1所示裝置組裝后（藥水瓶底部留有小孔），稱量?jī)x器及藥品總質(zhì)量，將銅網(wǎng)插入足量水中，反應(yīng)完全后稱量?jī)x器
及反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量．測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表．

	樣品質(zhì)量	裝置及藥品總質(zhì)量	裝置及反應(yīng)后物質(zhì)總質(zhì)量
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)	144g	394g	378g

【問(wèn)題討論】
（1）藥水瓶中堿石灰的作用為

吸收生成氧氣中的水蒸氣

．
（2）本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是

堿石灰吸收空氣中二氧化碳與水

．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算：①生成氧氣

16g

g．②樣品中過(guò)氧化鈣的含量是

50%

．
實(shí)驗(yàn)探究三：測(cè)定久置過(guò)氧化鈣樣品中碳酸鈣含量
【測(cè)定方案】
①如圖2所示，連接好裝置，檢查裝置氣密性；
②精確稱量一袋樣品質(zhì)量置于燒杯中并加入適量水混合，再全部倒入燒瓶中，并在分液漏斗中加入足量稀鹽酸；
③將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度，并使兩邊液面相平，打開(kāi)止水夾和分液漏斗活塞；
④反應(yīng)結(jié)束后，再次調(diào)節(jié)量氣管兩邊液面相平，讀出氣體體積；
⑤計(jì)算樣品中碳酸鈣含量（CO₂的密度為1.97g/L）．
【問(wèn)題討論】
（4）圖中油層的作用為

隔絕二氧化碳和水的接觸

，油層上方留有空氣，會(huì)使測(cè)量結(jié)果

無(wú)影響

（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．中和反應(yīng)放熱，滴加稀鹽酸后，發(fā)生裝置中的中和反應(yīng)的化學(xué)方程式為

Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O

．
（5）若測(cè)得量氣管讀數(shù)為896mL，則實(shí)驗(yàn)中選用的量氣管規(guī)格合適的是

B

（填字母序號(hào)）         
 A、100ml     B、1L      C、2L
（6）測(cè)定方案的步驟4中再次調(diào)節(jié)量氣管兩邊液面相平的方法為

固定左邊儀器，將右邊量氣管向下移

．步驟2中將樣品和水混合的目的是

使樣品中過(guò)氧化鈣轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，否則有氧氣生成影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果

．
（7）在充分反應(yīng)后將燒瓶中的液體蒸干得到55.5g固體，求這袋樣品在變質(zhì)前的過(guò)氧化鈣質(zhì)量（寫(xiě)計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析：實(shí)驗(yàn)探究一：根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程和學(xué)過(guò)的知識(shí)可知：酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣；較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，是因?yàn)镃a（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了；
實(shí)驗(yàn)探究二：藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大；有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．
實(shí)驗(yàn)探究三：油層的作用為：隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水；油層上方留有空氣，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果；氫氧化鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，此過(guò)程是放熱反應(yīng)，造成氣體體積膨脹，因此結(jié)果偏大．調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平的方法是：要上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平；除去CaO₂，防止在燒瓶中產(chǎn)生氧氣；有關(guān)的計(jì)算要準(zhǔn)確．根據(jù)得到27.75g固體，可以求鈣元素的質(zhì)量，求碳酸鈣的質(zhì)量，最后求過(guò)氧化鈣的質(zhì)量．

解答：解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】酚酞試液遇到堿性溶液變成紅色；過(guò)氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣；故答案為：紅  2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
【意外發(fā)現(xiàn)】較長(zhǎng)時(shí)間后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)滴入酚酞后變色了的液體顏色又變回?zé)o色，是因?yàn)镃a（OH）₂被空氣中的二氧化碳反應(yīng)掉了；故答案為：Ca（OH）₂與空氣中的二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)成生了碳酸鈣
（1）藥水瓶中堿石灰的作用為吸收O₂中的水蒸氣，起干燥作用；故答案為：吸收O₂中的水蒸氣
（2）本實(shí)驗(yàn)測(cè)得過(guò)氧化鈣含量可能會(huì)偏小的原因是：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大；故答案為：生成的氧氣排走了空氣，造成瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量增大（其它合理答案也可）
（3）根據(jù)質(zhì)量守恒定律：生成氧氣的質(zhì)量=394.0g-378.0g=16.0g；
設(shè)過(guò)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x
2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
144                  32
144.0g?x             16g   

144

144.0g?x

=

32

16g

   x=50%
故答案為：①16.0g；②50%
問(wèn)題討論：
（4）二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，對(duì)測(cè)定的體積產(chǎn)生影響，生成多少二氧化碳就會(huì)排出多少水，油層的作用為：隔絕水和CO₂，防止CO₂溶于水；油層上方的空氣對(duì)測(cè)定的結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響，但是鹽酸和氫氧化鈣中和生成氯化鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
（5）選用量氣管要接近所測(cè)得體積，太大或太小都會(huì)產(chǎn)生誤差，
（6）調(diào)節(jié)量氣管內(nèi)液面與油層液面相平的方法是：要上下移動(dòng)量氣管，至量氣管內(nèi)的液面與油層液面相平；
通過(guò)改變液面的高度，改變產(chǎn)生的壓強(qiáng)差，如果在集氣瓶中，過(guò)氧化鈣會(huì)與水反應(yīng)生成的氧氣，是測(cè)定的結(jié)果偏大．
（7）根據(jù)得到55.5g固體為氯化鈣，可以求鈣元素的質(zhì)量，最后求過(guò)氧化鈣的質(zhì)量．
故答案為：探究一：紅色       2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑
二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)，沒(méi)有氫氧化鈣了
探究二：（1）吸收生成氧氣中的水蒸氣   （2）、堿石灰吸收空氣中二氧化碳與水
（3）16g      50%           探究三：
（4）隔絕二氧化碳和水的接觸     無(wú)影響
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O 
（5）B        
（6）固定左邊儀器，將右邊量氣管向下移     使樣品中過(guò)氧化鈣轉(zhuǎn)化為氫氧化鈣，否則有氧氣生成影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
（ 7）解法一
設(shè)原來(lái)純過(guò)氧化鈣質(zhì)量為x
CaO₂～CaCl₂       
72     111
X      55.5g
X=36g                  
解法二
先算出氯化鈣中鈣元素，因?yàn)榉磻?yīng)前后鈣元素守恒，可根據(jù)鈣元素求出純過(guò)氧化鈣質(zhì)量

點(diǎn)評(píng)：有關(guān)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)是中考的熱點(diǎn)之一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；二是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．