Question

16．鈣的一種特殊氧化物W（CaxOy）廣泛應用于水產(chǎn)養(yǎng)殖、污水處理等領域，是優(yōu)良的供養(yǎng)劑．某化學興趣小組針對W的組成進行了實驗，實驗裝置如圖．
【資料在線】
（1）W在350℃時能迅速分解，生成CaO和O₂；
（2）氧化鈣（CaO）可吸收空氣中的水蒸氣．
【實驗步驟】
（1）連接儀器，并檢查裝置氣密性；
（2）取一定量W，準確稱得其質量；
（3）連接儀器，讀取量氣管液面的初始數(shù)值；
（4）點燃酒精燈，當小試管中的W反應完全．停止加熱，冷卻至室溫；
（5）再次讀取量氣管液面的數(shù)值．
【回答問題】
（1）實驗中，當觀察到量氣管內液面不再下降，說明W已完全反應；
（2）正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數(shù)前都需進行的操作是調節(jié)兩邊液面相平；
（3）若W質量為0.144g，反應前量氣管讀數(shù)為2.10mL，反應后量氣管讀數(shù)為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實驗中量氣管的最佳規(guī)格是A（填字母序號）；
A．50mL      B．100mL      C．1L
（4）分析實驗測量的數(shù)據(jù)，生成氧氣的質量為0.0320096g，氧化鈣的質量為0.1119904g，由此推知，W中鈣元素的質量為0.079993142g；
（5）計算確定W（CaxOy）的化學式；（請寫出解題過程）CaO₂
【反思與評價】
（1）結合上述的計算結果，W受熱分解的化學方程式為2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O₂↑；
（2）加熱小試管時，隨著W受熱分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗下移（填“上提”或“下移”）；
（3）利用上述實驗反應后剩余固體的質量也可求出W的化學式．若反應結束后，待剩余固體的在空氣中冷卻至室溫再稱量，則所測W（CaxOy）的化學式中y的值將偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”），其原因是在空氣中冷卻導致CaO吸收水蒸氣．

Answer 1

分析 【回答問題】（1）根據(jù)加熱過程中生成氣體來分析；
（2）根據(jù)連通器的原理可知應該調節(jié)兩邊液面相平在進行操作進行解答；
（3）根據(jù)量筒的使用原則進行解答；
（4）根據(jù)氧氣的體積、密度計算出氧氣的質量，根據(jù)質量守恒定律計算出氧化鈣的質量；
（5）根據(jù)W中鈣元素與氧元素的質量比來計算；
【反思與評價】（1）根據(jù)反應原理來書寫化學方程式；
（2）根據(jù)液面越低壓強越小進行解答；
（3）根據(jù)氧化鈣和水反應進行分析．

解答 解：【回答問題】（1）W加熱生成了氧氣裝置內氣壓增大，導致量氣管內的液面下降，當液面不再下降時，說明W已經(jīng)完全分解；故填：不再下降；
（2）連通器的原理可知應該調節(jié)兩邊液面相平，正確讀取量氣管內液面的初始、最終讀數(shù)前都需進行的操作是調節(jié)兩邊液面相平；故填：調節(jié)兩邊液面相平；
（3）選用量氣管要接近所測得體積，太大或太小都會產(chǎn)生誤差，反應前量氣管讀數(shù)為2.10mL，反應后量氣管讀數(shù)為24.50mL（常溫下氧氣的密度為1.429g/L）．實驗中量氣管的最佳規(guī)格是50mL；故填：A；
（4）氧氣的質量=氧氣的體積×氧氣的密度=$\frac{24.50mL-2.10mL}{1000}×1.429g/L$=0.0320096g；根據(jù)質量守恒定律可知，氧化鈣的質量=0.144g-0.0320096g=0.1119904g；W中鈣元素的質量即為氧化鈣中鈣元素的質量：0.1119904g×$\frac{40}{56}×100%$=0.079993142g；故填：0.0320096g；0.1119904g；0.079993142g；
（5）設W的化學式為CaxOy，則
$\frac{40x}{16y}=\frac{0.079993142g}{0.144g-0.07993142g}$
$\frac{x}{y}$=$\frac{1}{2}$
即W的化學式為CaO₂；故填：CaO₂；
【反思與評價】（1）過氧化鈣受熱分解為氧化鈣和氧氣；故填：2CaO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CaO+O2↑；
（2）液面越低壓強越小，所以加熱小試管時，隨著過氧化鈣分解，量氣管內的液面逐漸下降，為防止試管和量氣管內氣體壓強過大，可將漏斗下移；故填：下移；
（3）氧化鈣會吸收空氣中的水生成氫氧化鈣，所以反應后在空氣中冷卻，會使得稱量藥品和小試管總質量變大，y偏大，故填：偏大；在空氣中冷卻導致CaO吸收水蒸氣．

點評 本題涉及物質的化學方程式的書寫，實驗方法和實驗操作、物質的檢驗和計算等問題，做題時注意分析體重關鍵信息，掌握實驗基本操作等問題，本題較為綜合．