12. B (2024·江苏泰州模拟)老师和同学们在开展“基于特定需求设计和制作简易供氧器”的跨学科实践活动中设计和制作了简易供氧器(如图1)。为了解决鱼塘中氧气不足的问题,养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体,咨询得知,这种固体的主要成分是过氧化钙($CaO_2$),同学们查阅资料发现过氧化钙、过氧化钠均能与水反应放出氧气,12 g $Na_2O_2$固体样品和12 g $CaO_2$固体样品与水作用生成氧气(假设样品中其他成分与水不反应)的质量与时间的关系如图2所示。请根据上述信息回答下列问题:

(1)图1加湿仓中水的作用是
(2)若给鱼池持续增氧,应选的试剂为
(3)由图2可知,12 g $CaO_2$固体样品与水作用生成氧气的质量为
(4)请计算该样品中$CaO_2$的质量分数。
[写出计算过程,已知:$2CaO_2 + 2H_2O = 2Ca(OH)_2 + O_2 \uparrow$]
(1)图1加湿仓中水的作用是
润湿氧气
。(2)若给鱼池持续增氧,应选的试剂为
过氧化钙
,理由是相同质量的过氧化钙、过氧化钠样品,过氧化钙产生氧气的持续时间长,生成氧气的量多
。(3)由图2可知,12 g $CaO_2$固体样品与水作用生成氧气的质量为
2.22
g。(4)请计算该样品中$CaO_2$的质量分数。
[写出计算过程,已知:$2CaO_2 + 2H_2O = 2Ca(OH)_2 + O_2 \uparrow$]
答案
12.(1)润湿氧气 (2)过氧化钙 相同质量的过氧化钙、过氧化钠样品,过氧化钙产生氧气的持续时间长,生成氧气的量多 (3)2.22
(4)解:设该样品中 $\ce{CaO_{2}}$ 的质量为 x。
$\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$
144 32
x 2.22 g
$\frac{144}{32}=\frac{x}{2.22\ \mathrm{g}}$ $x=9.99\ \mathrm{g}$
$\frac{9.99\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g}}×100\%=83.25\%$
答:该样品中 $\ce{CaO_{2}}$ 的质量分数为 83.25%。
(4)解:设该样品中 $\ce{CaO_{2}}$ 的质量为 x。
$\ce{2CaO_{2} + 2H_{2}O = 2Ca(OH)_{2} + O_{2}\uparrow}$
144 32
x 2.22 g
$\frac{144}{32}=\frac{x}{2.22\ \mathrm{g}}$ $x=9.99\ \mathrm{g}$
$\frac{9.99\ \mathrm{g}}{12\ \mathrm{g}}×100\%=83.25\%$
答:该样品中 $\ce{CaO_{2}}$ 的质量分数为 83.25%。
13.C 某兴趣小组拟选用鸡蛋壳作为实验室制取二氧化碳的原料。为了测定鸡蛋壳中$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数是否满足实验要求,该小组同学进行如下实验:将鸡蛋壳洗净、捣碎后准确称量15.0 g,全部投入足量稀盐酸中,电子秤的示数变化情况如图所示。(说明:①忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响;②假设其他物质不溶于水,也不与稀盐酸反应)

(1)捣碎鸡蛋壳的目的是
(2)根据图示判断:鸡蛋壳中的$\ce{CaCO_{3}}$与盐酸反应生成二氧化碳的质量是
(3)对此计算结果,兴趣小组认为满足实验要求,但有同学认为该结果有可能偏低,理由是
(1)捣碎鸡蛋壳的目的是
增大反应物的接触面积,加快反应速率
。(2)根据图示判断:鸡蛋壳中的$\ce{CaCO_{3}}$与盐酸反应生成二氧化碳的质量是
4.4 g
,根据此数据计算$\ce{CaCO_{3}}$的质量分数为66.7%
(结果保留到0.1%)。(3)对此计算结果,兴趣小组认为满足实验要求,但有同学认为该结果有可能偏低,理由是
剩余固体中可能有部分碳酸钙未反应
。答案
13.(1)增大反应物的接触面积,加快反应速率 (2)4.4 g 66.7% (3)剩余固体中可能有部分碳酸钙未反应
点拨:(1)捣碎鸡蛋壳后,鸡蛋壳与盐酸的接触面积变大了,反应的速度加快了,所以目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,则反应生成二氧化碳的质量是 160 g+15 g-170.6 g=4.4 g;设参加反应的 $\ce{CaCO_{3}}$ 质量为 x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
100 44
x 4.4 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=10\ \mathrm{g}$
则 $\ce{CaCO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{10\ \mathrm{g}}{15\ \mathrm{g}}×100\%≈66.7\%$。
(3)对此计算结果,有同学认为该结果有可能偏低,忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响,可能是由于剩余固体中有部分碳酸钙未反应。
点拨:(1)捣碎鸡蛋壳后,鸡蛋壳与盐酸的接触面积变大了,反应的速度加快了,所以目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率。
(2)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,则反应生成二氧化碳的质量是 160 g+15 g-170.6 g=4.4 g;设参加反应的 $\ce{CaCO_{3}}$ 质量为 x。
$\ce{CaCO_{3} + 2HCl = CaCl_{2} + CO_{2}\uparrow + H_{2}O}$
100 44
x 4.4 g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{4.4\ \mathrm{g}}$ $x=10\ \mathrm{g}$
则 $\ce{CaCO_{3}}$ 的质量分数为 $\frac{10\ \mathrm{g}}{15\ \mathrm{g}}×100\%≈66.7\%$。
(3)对此计算结果,有同学认为该结果有可能偏低,忽略二氧化碳溶于水对实验结果的影响,可能是由于剩余固体中有部分碳酸钙未反应。
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