Question

【题目】钙的一种特殊氧化物W（CaxOy）广泛应用于水产养殖、污水处理等领域，是优良的供养剂。某化学兴趣小组针对W的组成进行了实验，实验装置如下图。

【资料在线】⑴W在350℃时能迅速分解，生成CaO和O2；⑵氧化钙（CaO）可吸收空气中的水蒸气。

【实验步骤】

（1）连接仪器，并检查装置气密性；

（2）取一定量W，准确称得其质量；

（3）连接仪器，读取量气管液面的初始数值；

（4）点燃酒精灯，当小试管中的W反应完全．停止加热，冷却至室温；

（5）再次读取量气管液面的数值。

【回答问题】

（1）实验中，当观察到量气管内液面 ，说明W已完全反应；

（2）正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是 ；

（3）若W质量为0.144 g ，反应前量气管读数为2.10 mL，反应后量气管读数为24.50 mL（常温下氧气的密度为1.429 g/L）。实验中量气管的最佳规格是 （填字母序号）；

A．50 mL B．100 mL C．1 L

（4）分析实验测量的数据，生成氧气的质量为 ，氧化钙的质量为 ，由此推知，W中钙元素的质量为 ；

（5）计算确定W（CaxOy）的化学式；

【反思与评价】

（1）结合上述的计算结果，W受热分解的化学方程式为 ；

（2）加热小试管时，随着W受热分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止试管和量气管内气体压强过大，可将漏斗 （填“上提”或“下移”）；

（3）利用上述实验反应后剩余固体的质量也可求出W的化学式。若反应结束后，待剩余固体的在空气中冷却至室温再称量，则所测W（CaxOy）的化学式中y的值将 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”），其原因是 。

Answer 1

【答案】【回答问题】（1）不再下降（2）调节两边液面相平

（3）A（4）0.032g 0.112g 0.080g（5）CaO2

【反思与评价】（1）2CaO22CaO+ O2↑（2）下移

（3）偏小 在空气中冷却导致CaO吸收水蒸气，测得CaO固体质量偏大

【解析】

试题分析：【回答问题】（1）实验中，若W已完全反应，则不会再出手气体，故此时可观察到量气管内液面不再下降

（2）正确读取量气管内液面的初始、最终读数前都需进行的操作是：调节两边液面相平，使得两边的压强相等，这样气体才不会处于压缩状态

（3）根据反应前量气管读数为2.10 mL，反应后量气管读数为24.50 mL ，说明水位下降24.50 mL- 2.10 mL=22.4 mL，故应选择量气管的最佳规格是50 mL ，选A

（4）分析实验测量的数据，结合m=ρv，所以生成氧气的质量=22.4mL×10-3×1.429g/L=0.032g；根据质量守恒定律：化学反应前后，物质的总质量不变，故氧化钙的质量=0.144g-0.032g= 0.112g；根据元素的质量=物质的质量×元素的质量分数，故W中钙元素的质量=0.144g×40/72×100%= 0.080g

（5）根据物质的化学式计算元素的质量比，由于W中钙元素的质量= 0.080g，故W中O元素的质量为：0.144 g－0.08 g =0.064g，故可列式为：40x:16y=0.08g:0.064g可计算出x:y=1:2，故W的化学式为CaO2

【反思与评价】（1）结合上述的计算结果，W受热分解的化学方程式为2CaO2 △ 2CaO+ O2↑

（2）加热小试管时，随着W受热分解，量气管内的液面逐渐下降，为防止试管和量气管内气体压强过大，可将漏斗下移，这样始终保持液面两边的压强相等

（3）若反应结束后，待剩余固体（氧化钙）的在空气中冷却至室温再称量，则所测W（CaxOy）的化学式中y的值将偏小，原因是：在空气中冷却导致CaO吸收水蒸气，测得CaO固体质量偏大