Question

14．已知：草酸鈣（CaC₂O₄）是一種難溶于水的白色固體，受熱能分解生成碳酸鈣和一種有毒氣體，碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳．草酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和可溶于水的草酸（H₂C₂O₄），相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaC₂O₄+2HCl═CaCl₂+H₂C₂O₄
（1）實(shí)驗(yàn)一：取一定質(zhì)量草酸鈣固體，加熱，加熱過(guò)程中測(cè)得剩余固體的質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖所示．
圖中t₁～t₂時(shí)間段內(nèi)反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑；t₄～t₅時(shí)間段內(nèi)固體化學(xué)式為CaO．
（2）實(shí)驗(yàn)二：探究草酸鈣固體，加熱一段時(shí)間后剩余固體M的成分．

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
I	取少量固體放入燒杯中，加適量水并攪拌，靜置后，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞溶液．	溶液不變紅．	剩余固體中一定不含有氧化鈣
II	另取少量固體放入試管中，加足量稀鹽酸	有氣體產(chǎn)生，固體全部溶解	剩余固體中一定含有CaCO3；可能含有CaC2O4．

（3）若加熱前草酸鈣質(zhì)量12.8g；加熱一段時(shí)間后，剩余固體的質(zhì)量為8.6，則該剩余固體中含有的物質(zhì)是CaCO₃ 和CaO．

Answer 1

分析 （1）圖中t₁～t₂段發(fā)生的反應(yīng)是草酸鈣受熱分解生成碳酸鈣和一氧化碳；t₄～t₅段是碳酸鈣完全反應(yīng)后的固體，即固體是氧化鈣；
（2）氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣溶液能使無(wú)色酚酞溶液變紅解答；碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算和判斷．

解答 解：（1）圖中t₁～t₂段發(fā)生的反應(yīng)是草酸鈣受熱分解生成碳酸鈣和一氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑；
t₄～t₅段是碳酸鈣完全反應(yīng)后的固體，即固體是氧化鈣．
（2）探究草酸鈣加熱一段時(shí)間后剩余固體M的成分如下表所示：

步驟	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
I	取少量固體放入燒杯中，加適量水并攪拌，靜置后，取上層清液于試管中，滴加無(wú)色酚酞溶液．	溶液不變紅．	剩余固體中一定不含有氧化鈣
II	另取少量固體放入試管中，加足量稀鹽酸	有氣體產(chǎn)生，固體全部溶解	剩余固體中一定含有 CaCO3；可能含有  CaC2O4

（3）如果固體是草酸鈣和碳酸鈣，設(shè)反應(yīng)的草酸鈣質(zhì)量為x，
反應(yīng)生成一氧化碳質(zhì)量為：12.8g-8.6g=4.2g，
CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑，
128            28
 x            4.2g
$\frac{128}{x}=\frac{28}{4.2g}$
x=19.2g
與事實(shí)不符合，因此固體不是草酸鈣和碳酸鈣．
如果固體是氧化鈣，設(shè)生成氧化鈣質(zhì)量為y，
由CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑，CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑可知，CaC₂O₄～CaO，
CaC₂O₄～CaO，
128     56
12.8g    y
$\frac{128}{12.8g}=\frac{56}{y}$
y=5.6g
與事實(shí)不符合，因此固體不是氧化鈣，由以上分析可知，該固體中含有的物質(zhì)是碳酸鈣和氧化鈣．
答案：
（1）CaC₂O₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+CO↑； CaO；
（2）溶液不變紅；　CaCO₃； CaC₂O₄；
（3）CaCO₃ CaO

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．