Question

兴趣小组同学在实验室处理废液时，将一瓶已经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气泡．同学们为进一步了解这瓶熟石灰变质的程度，进行以下探究活动，请你协助完成．
【探究活动一】测定变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数
经老师的指导，同学们设计了如图所示实验装置（铁架台略去）进行实验，称取一定量的样品，通过测定样品和稀盐酸反应产生的气体的重量．计算碳酸钙的质量分数（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）．
查阅资料：浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳．
（1）加入足量的稀盐酸，装置A中样品产生气体的化学方程式为________．
（2）实验过程中，装置B的作用是________；装置C中发生反应的化学方程式为________；通过测定装置C在实验前后的质量，其增加的质量即为样品与稀盐酸发生反应的________气体的质量．
（3）往装置A中加入盐酸前，打开铁夹k，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO₂的空气一会儿，以排尽装置A和B含有CO₂的空气．再接上装置C和D；加入稀盐酸，待装置A中的反应结束后，必须再一次打开铁夹k，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿，否则实验数据明显偏小，这是因为________．经实验测定该变质的熟石灰样品中碳酸钙的质量分数为65%．若没有装置D，将会使测定结果________（选填“大于65%”或“小于65%”）．
（4）同学们认为，该瓶变质的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水．请简述理由________．

Answer 1

解：（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B的作用是干燥二氧化碳气体；由于氢氧化钠能与二氧化碳反应．所以，装置C中发生反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；通过测定装置C在实验前后的质量，其增加的质量即为样品与稀盐酸发生反应的二氧化碳气体的质量；
（3）由题意可知，若不继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿，A、B装置内的一部分二氧化碳未与氢氧化钠反应，就会使实验数据明显偏小；由于空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应，若没有装置D，会是测定结果偏大；
（4）由于碳酸钙能溶于水，所以，该瓶变质的熟石灰仍可用于配制澄清的石灰水．
故答为：（1）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；（2）干燥二氧化碳气体，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，二氧化碳；（3）A、B装置内的一部分二氧化碳未与氢氧化钠反应，偏大；（4）碳酸钙难溶于水．
分析：（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，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳分析回答；
（3）根据A、B装置内的二氧化碳未与氢氧化钠反应分析实验数据明显偏小的原因，根据空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应，分析若没有装置D，会对测定结果的影响；
（4）根据碳酸钙能溶于水分析．
点评：本题综合考查了氢氧化钠和碳酸钙的性质、书写方程式的能力，熟练掌握有关氢氧化钠和碳酸钙的知识是解答本题的关键．