Question

碳酸鈣和硫酸鈣都是鈣的重要化合物，它們在生產(chǎn)生活中都有著廣泛的應(yīng)用．甲、乙兩組同學(xué)分別對碳酸鈣的制備、硫酸鈣的性質(zhì)進(jìn)行了以下探究，請你參與并完成對有關(guān)問題的解答．
（1）甲組使用大理石（含少量的Fe₂O₃雜質(zhì)）等物質(zhì)制備碳酸鈣的實(shí)驗(yàn)流程如圖1：

①溶解大理石時(shí)，用硝酸而不用硫酸的原因是______．
②上述流程中，“分離”得產(chǎn)品所包含的實(shí)驗(yàn)操作依次為：過濾、______、______．
③“濾液A”中除H⁺離子外，還含有的陽離子是______；檢驗(yàn)該陽離子的實(shí)驗(yàn)方法是：取少量濾液A與______在試管中混合、加熱充分反應(yīng)，將濕潤的紅色石蕊試紙（或pH試紙）靠近試管口，觀察現(xiàn)象即可．
（2）乙組對某硫酸鈣晶體（xCaS0₄?yH₂0）加熱分解的有關(guān)反應(yīng)進(jìn)行探究．他們?nèi)?.52g該晶體進(jìn)行加熱，加熱過程中，固體質(zhì)量隨時(shí)間的變化情況如圖2所示．又知t₅～t₆時(shí)間段內(nèi)固體質(zhì)量減輕的原因是產(chǎn)生了兩種氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CasO₄

加熱 .

2CaO+2S0₂↑+O₂↑．
①加熱時(shí)，該晶體開始發(fā)生化學(xué)變化的時(shí)間是______（填“t₁”、“t₃”或“t₅”）．
②t₄～t₅時(shí)間段固體的化學(xué)式為______．
③t_l～t₂時(shí)間段固體發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．

Answer 1

（1）①硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣是微溶于水的物質(zhì)，附著在大理石表面阻止反應(yīng)進(jìn)行，所以選擇硝酸反應(yīng)；
故答案為：硫酸鈣微溶于水；
②上述流程中，“分離”得產(chǎn)品為碳酸鈣沉淀和硝酸銨溶液，所包含的實(shí)驗(yàn)操作依次為過濾，洗滌，干燥；
故答案為：洗滌，干燥；
③大理石與硝酸反應(yīng)后生成硝酸鈣，硝酸鐵，加入一水合氨反應(yīng)生成氫氧化鐵沉淀，濾液中加入碳酸銨反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，過濾得到碳酸鈣，濾液中含有陽離子為氫離子，銨根離子；依據(jù)銨根離子的檢驗(yàn)方法是和氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣，遇到濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)證明氨氣的生成；
故答案為：NH₄⁺，燒堿；
（2）①依據(jù)圖象分析，固體質(zhì)量在0-t₁時(shí)間段無變化，說明固體未反應(yīng)，加熱到t₁時(shí)，固體質(zhì)量開始減小，所以該晶體開始發(fā)生化學(xué)變化的時(shí)間是t₁；
故答案為：t₁；
②在加熱到t₁時(shí)xCaSO₄?yH₂O開始分解，t₁～t₂時(shí)間段和t₃～t₄時(shí)間段個(gè)固體的質(zhì)量變化比較少，而t₅～t₆時(shí)間段固體質(zhì)量變化較大，原因是t₁～t₂時(shí)間段生石膏脫去部分水，t₃～t₄時(shí)間段完全脫水，t₄～t₅時(shí)間段固體的化學(xué)式為CaSO₄；
故答案為：CaSO₄；
③t₃～t₄時(shí)間段完全脫水，則m（H₂O）=6.52g-5.44g=1.08g，m（CaSO₄）=5.44g，n（H₂O）=

1.08g

18g/mol

=0.06mol，n（CaSO₄）=

5.44g

136g/mol

=0.04mol，所以n（CaSO₄）：n（H₂O）=x：y=0.04：0.06=2：3，化學(xué)式為：2CaSO₄?3H₂O，t_l～t₂時(shí)間段固體質(zhì)量變化，減少水的質(zhì)量=6.52g-5.80g=0.72g，n（H₂O）=

0.72g

18g/mol

=0.04mol；固體質(zhì)量為5.80g，6.52g硫酸鈣固體物質(zhì)的量=

6.52g

326g/mol

=0.02mol，則1mol2CaSO₄?3H₂O失水2mol，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaSO₄?3H₂O

△ .

2CaSO₄?H₂O+2H₂O，
故答案為：2CaSO₄?3H₂O

△ .

2CaSO₄?H₂O+2H₂O．