Question

碳酸鈣和硫酸鈣都是鈣的重要化合物，它們在生產生活中都有著廣泛的應用。甲、乙兩組同學分別對碳酸鈣的制備、硫酸鈣的性質進行了以下探究，請你參與并完成對有關問題的解答。    
（1）甲組使用大理石(含少量的Fe₂O₃雜質)等物質制備碳酸鈣的實驗流程如下：

①溶解大理石時，用硝酸而不用硫酸的原因是                           。
②上述流程中，“分離”得產品所包含的實驗操作依次為：過濾、         、         。
③“濾液A”中除H⁺離子外，還含有的陽離子是            ；檢驗該陽離子的實驗方法是：取少量濾液A與         在試管中混合、加熱充分反應，將濕潤的紅色石蕊試紙(或pH試紙)靠近試管口，觀察現象即可。
（2）乙組對某硫酸鈣晶體(xCaS0₄·yH₂0)加熱分解的有關反應進行探究。他們取6.52g該晶體進行加熱，加熱過程中，固體質量隨時間的變化情況如下圖所示。又知t₅～t₆時間段內固體質量減輕的原因是產生了兩種氣體，反應的化學方程式為：2CasO₄2CaO+2S0₂↑+O₂↑。

①加熱時，該晶體開始發生化學變化的時間是       (填“t₁”、“t₃”或“t₅”)。
②t₄～t₅時間段固體的化學式為                           。
③t_l～t₂時間段固體發生反應的化學方程式為                                    。

Answer 1

（1）①硫酸鈣微溶于水（1分）
②洗滌（1分）    干燥（1分）
③NH₄⁺（或銨根離子）（1分）    燒堿（溶液）（1分）
（2）①t₁（1分）
②CaSO₄（2分）
③2CaSO₄·3H₂O2CaSO₄·H₂O＋2H₂O（2分）

試題分析：（1）①大理石與硫酸反應生成微溶的硫酸鈣附著在大理石表面，阻礙反應的進行；②分離操作后得到產品碳酸鈣，故先過濾得到沉淀，再經過洗滌、干燥等制的純凈的樣品；③濾液A是碳酸銨和硝酸鈣反應后的溶液，陽離子含有銨根離子；（2）晶體的質量開始變小，就開始化學變化，先失去結晶水，后硫酸鈣分解。根據圖示最后反應生成氧化鈣，
n(CaO)=2.24÷56=0.04mol  樣品中n(H₂O)=（6.52-0.04×136）÷18=0.06mol
化學式為  2CaS0₄·3H₂0
AB端產物判斷n(H₂O)=（6.52-5.80）÷18=0.04mol，剩余水為0.03mol
產物化學式為2CaS0₄·H₂0
CD端產物的判斷n(H₂O)=（6.52-5.44）÷18=0.06mol，結晶水全部失去，產物化學式為CaS0₄
最后為氧化鈣