Question

（2013?鎮(zhèn)江）某實(shí)驗(yàn)小組利用廢硫酸液制備K₂SO₄并研究CaSO₄?2H₂O加熱分解的產(chǎn)物．
（一）K₂SO₄的制備

（1）將CaCO₃研成粉末的目的是

加快反應(yīng)速率

．
（2）上述流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂和

CaCO₃

（填寫(xiě)化學(xué)式）．
（3）反應(yīng)Ⅲ中相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下表．你認(rèn)為反應(yīng)Ⅲ在常溫下能實(shí)現(xiàn)的原因是

常溫下K₂SO₄的溶解度小

．

物質(zhì)	KCl	K2SO4	NH4Cl	M
溶解度/g（25℃）	34.0	11.1	37.2	19.5

（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應(yīng)Ⅲ所得晶體的目的是

減少K₂SO₄的溶解

；為檢驗(yàn)此晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入

c

（選填序號(hào)，下同），振蕩、靜置，再向上層清液中滴加

a

，觀(guān)察現(xiàn)象即可判斷．
a．AgNO₃溶液     b．過(guò)量的BaCl₂溶液    c．過(guò)量的Ba（NO₃）₂溶液
（二）研究CaSO₄?2H₂O加熱分解的產(chǎn)物．
（5）分離所得的CaSO₄?2H₂O含有CaCO₃，可用鹽酸除去，該的化學(xué)反應(yīng)方程式

CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O

．
（6）為了測(cè)定CaSO₄?2H₂O和CaCO₃的質(zhì)量比x：y，實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置（夾持儀器省略）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

①實(shí)驗(yàn)前首先要

檢查裝置的氣密性

，再裝入樣品．裝置A的作用是

除去空氣中的CO₂和H₂O

．
②已知CaSO₄?2H₂O在160℃生成CaSO₄，1350℃時(shí)CaSO₄開(kāi)始分解；CaCO₃在900℃時(shí)分解完全．現(xiàn)控制B裝置溫度900℃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并采集了如下數(shù)據(jù)：
a．反應(yīng)前玻璃管與樣品的質(zhì)量m₁g       b．反應(yīng)后玻璃管中固體的質(zhì)量為m₂g
c．裝置C實(shí)驗(yàn)后增重m₃g               d．裝置D實(shí)驗(yàn)后增重m₄g
某同學(xué)選用b、d或c、d數(shù)據(jù)組合求出x：y的值，若無(wú)裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將

偏小

（填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”）．你認(rèn)為還可選用上述的

bc

（選填序號(hào)）兩個(gè)數(shù)據(jù)組合也可求出x：y的值．
（7）CaSO₄?2H₂O受熱會(huì)逐步失去結(jié)晶水．取純凈CaSO₄?2H₂O固體3.44g，放在（5）的實(shí)驗(yàn)裝置B中進(jìn)行加熱，測(cè)定固體質(zhì)量隨溫度的變化情況如圖所示．①G點(diǎn)固體的化學(xué)式是

CaSO₄?H₂O

．

②將T₂～1400℃溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO₄溶液中，溶液褪色，則H～I(xiàn)段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

．

Answer 1

分析：解答此類(lèi)題目時(shí)要反復(fù)閱讀題意，明確題目的要求和前后的關(guān)聯(lián)，然后進(jìn)行解答．（1）把反應(yīng)物研成粉末是為了加快反應(yīng)速率．
（2）如果生成物和反應(yīng)物中都有某種物質(zhì)，這種物質(zhì)一般可循環(huán)利用；
（3）從生成物的溶解度大小考慮反應(yīng)能否發(fā)生．
（4）結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐袛啵瑱z驗(yàn)氯離子時(shí)要排除硫酸根的干擾；
（5）根據(jù)碳酸鈣和稀鹽酸的反應(yīng)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（6）①多個(gè)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要檢查裝置的氣密性；根據(jù)堿石灰的性質(zhì)判斷，它能吸收水和二氧化碳．
②根據(jù)E裝置的作用判斷，
（7）①根據(jù)反應(yīng)物的反應(yīng)規(guī)律判斷G點(diǎn)的物質(zhì)；
②根據(jù)反應(yīng)物和生成物書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式．

解答：解：（1）將CaCO₃研成粉末，可以增大反應(yīng)物的接觸面積，其目的是加快反應(yīng)速率．（2）觀(guān)察上述流程，發(fā)現(xiàn)二氧化碳和碳酸鈣既是反應(yīng)物也是生成物，故可循環(huán)使用的物質(zhì)有CO₂和CaCO₃．（3）根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，反應(yīng)Ⅲ中隨沒(méi)有不溶物，但常溫下K₂SO₄的溶解度小，在生成物中會(huì)以沉淀的形式出現(xiàn)，故反應(yīng)可以進(jìn)行．（4）不用水而用飽和K₂SO₄溶液洗滌反應(yīng)Ⅲ所得晶體的目的是減少K₂SO₄的溶解；為檢驗(yàn)此晶體是否洗滌干凈，可取最后一次洗滌液，先加入過(guò)量的Ba（NO₃）₂溶液，振蕩、靜置，目的是除去硫酸根，再向上層清液中滴加AgNO₃溶液，如果沒(méi)有白色沉淀，說(shuō)明洗滌干凈．（5）碳酸鈣能與稀鹽酸反應(yīng)，硫酸鈣和稀鹽酸不反應(yīng)，故分離所得的CaSO₄?2H₂O含有CaCO₃，可用鹽酸除去，該的化學(xué)反應(yīng)方程式CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O．（6）為了測(cè)定CaSO₄?2H₂O和CaCO₃的質(zhì)量比x：y，①實(shí)驗(yàn)前首先要檢查裝置的氣密性，再裝入樣品．裝置A的作用是除去空氣中的CO₂和H₂O，防止它們影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果．②裝置E的作用是吸收空氣中的水和二氧化碳，如沒(méi)有裝置E，則實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果將偏小．通過(guò)裝置C可確定生成水的質(zhì)量，故還可選用上述的bc兩個(gè)數(shù)據(jù)組合也可求出x：y的值．（7）CaSO₄?2H₂O受熱會(huì)逐步失去結(jié)晶水．取純凈CaSO₄?2H₂O固體，放在（5）的實(shí)驗(yàn)裝置B中進(jìn)行加熱，①G點(diǎn)處減少的質(zhì)量是失去了部分結(jié)晶水后的質(zhì)量，故此時(shí)固體的化學(xué)式是CaSO₄?H₂O．②將T2～1400℃溫度段加熱固體所產(chǎn)生的氣體通入酸性KMnO₄溶液中，溶液褪色，說(shuō)明生成了二氧化硫氣體，則H～I(xiàn)段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑． 
故答案為：（1）加快反應(yīng)速率（或使反應(yīng)更充分或提高原料的利用率等合理答案均給分）．
（2）CaCO₃
（3）常溫下K₂SO₄的溶解度小．
（4）減少K₂SO₄的溶解．c    a
（5）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O
（6）①檢查裝置的氣密性．    除去空氣中的CO₂和H₂O（意思相近均給分）．②偏小     b、c
（7）①CaSO₄?H₂O  ②2CaSO₄

高溫  .

2CaO+2SO₂↑+O₂↑

點(diǎn)評(píng)：此題全面考查了學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力，難度比較大，解答時(shí)一定要注意知識(shí)的前后的聯(lián)系和綜合運(yùn)用．