Question

16．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(duì)W的組成進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖．
【資料在線】
（1）W在350℃時(shí)能迅速分解，生成CaO和O₂；
（2）氧化鈣（CaO）可吸收空氣中的水蒸氣．
【實(shí)驗(yàn)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(wèn)題】
（1）實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)觀察到量氣管內(nèi)液面不再下降，說(shuō)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)行的操作是調(diào)節(jié)兩邊液面相平；
（3）若W質(zhì)量為0.144g，反應(yīng)前量氣管讀數(shù)為2.10mL，反應(yīng)后量氣管讀數(shù)為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實(shí)驗(yàn)中量氣管的最佳規(guī)格是A（填字母序號(hào)）；
A．50mL      B．100mL      C．1L
（4）分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)，生成氧氣的質(zhì)量為0.0320096g，氧化鈣的質(zhì)量為0.1119904g，由此推知，W中鈣元素的質(zhì)量為0.079993142g；
（5）計(jì)算確定W（CaxOy）的化學(xué)式；（請(qǐng)寫出解題過(guò)程）CaO₂
【反思與評(píng)價(jià)】
（1）結(jié)合上述的計(jì)算結(jié)果，W受熱分解的化學(xué)方程式為2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑；
（2）加熱小試管時(shí)，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(guò)大，可將漏斗下移（填“上提”或“下移”）；
（3）利用上述實(shí)驗(yàn)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(cè)W（CaxOy）的化學(xué)式中y的值將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”），其原因是在空氣中冷卻導(dǎo)致CaO吸收水蒸氣．

Answer 1

分析 【回答問(wèn)題】（1）根據(jù)加熱過(guò)程中生成氣體來(lái)分析；
（2）根據(jù)連通器的原理可知應(yīng)該調(diào)節(jié)兩邊液面相平在進(jìn)行操作進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)量筒的使用原則進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)氧氣的體積、密度計(jì)算出氧氣的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量守恒定律計(jì)算出氧化鈣的質(zhì)量；
（5）根據(jù)W中鈣元素與氧元素的質(zhì)量比來(lái)計(jì)算；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）根據(jù)反應(yīng)原理來(lái)書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)液面越低壓強(qiáng)越小進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)氧化鈣和水反應(yīng)進(jìn)行分析．

解答 解：【回答問(wèn)題】（1）W加熱生成了氧氣裝置內(nèi)氣壓增大，導(dǎo)致量氣管內(nèi)的液面下降，當(dāng)液面不再下降時(shí)，說(shuō)明W已經(jīng)完全分解；故填：不再下降；
（2）連通器的原理可知應(yīng)該調(diào)節(jié)兩邊液面相平，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；故填：調(diào)節(jié)兩邊液面相平；
（3）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，反應(yīng)前量氣管讀數(shù)為2.10mL，反應(yīng)后量氣管讀數(shù)為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實(shí)驗(yàn)中量氣管的最佳規(guī)格是50mL；故填：A；
（4）氧氣的質(zhì)量=氧氣的體積×氧氣的密度=$\frac{24.50mL-2.10mL}{1000}×1.429g/L$=0.0320096g；根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，氧化鈣的質(zhì)量=0.144g-0.0320096g=0.1119904g；W中鈣元素的質(zhì)量即為氧化鈣中鈣元素的質(zhì)量：0.1119904g×$\frac{40}{56}×100%$=0.079993142g；故填：0.0320096g；0.1119904g；0.079993142g；
（5）設(shè)W的化學(xué)式為CaxOy，則
$\frac{40x}{16y}=\frac{0.079993142g}{0.144g-0.07993142g}$
$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{2}$
即W的化學(xué)式為CaO₂；故填：CaO₂；
【反思與評(píng)價(jià)】（1）過(guò)氧化鈣受熱分解為氧化鈣和氧氣；故填：2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O2↑；
（2）液面越低壓強(qiáng)越小，所以加熱小試管時(shí)，隨著過(guò)氧化鈣分解，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(guò)大，可將漏斗下移；故填：下移；
（3）氧化鈣會(huì)吸收空氣中的水生成氫氧化鈣，所以反應(yīng)后在空氣中冷卻，會(huì)使得稱量藥品和小試管總質(zhì)量變大，y偏大，故填：偏大；在空氣中冷卻導(dǎo)致CaO吸收水蒸氣．

點(diǎn)評(píng) 本題涉及物質(zhì)的化學(xué)方程式的書寫，實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)操作、物質(zhì)的檢驗(yàn)和計(jì)算等問(wèn)題，做題時(shí)注意分析體重關(guān)鍵信息，掌握實(shí)驗(yàn)基本操作等問(wèn)題，本題較為綜合．