Question

【題目】在今天的化學(xué)興趣小組活動(dòng)中，指導(dǎo)老師拿來了一包已經(jīng)失效的石灰干燥劑。為了確定該干燥劑的組成，同學(xué)們進(jìn)行了如下的探究活動(dòng)：

小萌同學(xué)通過探究發(fā)現(xiàn)，此包裝袋中的生石灰干燥劑已經(jīng)完全變質(zhì)失效。他采用的探究方法是：取少量樣品于試管中，加入少量水，用手觸摸試管外壁，沒有明顯的放熱現(xiàn)象。此實(shí)驗(yàn)中加入的水必須是少量的，理由是________________________。

（查閱資料）

石灰干燥劑的成分為CaO，請寫出該干燥劑干燥原理____________（用化學(xué)方程式表示）。

（提出猜想）①該干燥劑的成分為Ca(OH)2

②該干燥劑的成分為CaCO3

③你的猜想是__________________；

（方案設(shè)計(jì)）小組成員設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：

方案一：取樣滴加稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則白色固體只存在CaCO3；

方案二：取樣滴加少量稀鹽酸，沒有氣泡產(chǎn)生，則白色固體中只存在Ca(OH)2 ；

方案三：取樣加入水中，振蕩，靜置，上層為清液，下層出現(xiàn)固體不溶物，取上層清液滴加酚酞試液，變紅，則固體為CaCO3和Ca(OH)2的混合物。

（實(shí)驗(yàn)分析）小組成員經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)上述實(shí)驗(yàn)方案都存在著問題。

上述方案一中存在的問題是__________________。

上述方案二的結(jié)論是錯(cuò)誤的，原因是_______________________________________。

（3）實(shí)驗(yàn)方案三中的結(jié)論也有些不妥，是因?yàn)?/span>____。

（4）實(shí)驗(yàn)證實(shí),該固體是CaCO3和Ca(OH)2的混合物,請你再設(shè)計(jì)一種實(shí)驗(yàn)方案予以證明,只要寫出實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象即可。

實(shí)驗(yàn)操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
____	____

（數(shù)據(jù)分析）

為了進(jìn)一步確定該混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)取了15克樣品，加入足量的稀鹽酸,實(shí)驗(yàn)測得生成CO2氣體的質(zhì)量如圖所示,請據(jù)圖計(jì)算該混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。____

（反思與評價(jià)）

實(shí)驗(yàn)中造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比偏小，則可能的原因是________________________

Answer 1

【答案】水太多會(huì)吸熱會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 CaO+H2O=Ca(OH)2 CaCO3、Ca(OH)2 不能說明白色固體中是否含有Ca(OH)2 由于加入的鹽酸是少量的，可能只是與氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)，還沒有與碳酸鈣反應(yīng)，無法證明沒有碳酸鈣的存在 不能說明白色固體中含有CaCO3 ，因?yàn)椴蝗芪锟赡苁俏⑷苡谒�的氫氧化鈣。 取樣，滴加足量稀鹽酸；另取適量的樣品，加足量的水溶解，靜置取上層清液，滴加酚酞試液 產(chǎn)生大量的氣泡；溶液呈紅色 50% 有部分生成的二氧化碳?xì)怏w因溶解于水而沒有全部逸出或裝置的氣密性不好（只要合理就行）

【解析】

此實(shí)驗(yàn)中加入的水必須是少量的，理由是水太多時(shí)會(huì)吸收較多的熱量，從而使放熱現(xiàn)象不明顯；

結(jié)論與反思：氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，化學(xué)方程式表示為：CaO+H2O=Ca（OH）2；

提出猜想：①該干燥劑的成分為Ca（OH）2；②該干燥劑的成分為CaCO3；③你的猜想是CaCO3、Ca（OH）2；

實(shí)驗(yàn)（1）因?yàn)榧尤胱懔康南←}酸，有無色無味的氣體產(chǎn)生，該氣體能使澄清的石灰水變渾濁，說明是二氧化碳，進(jìn)一步說明干燥劑中含有碳酸鈣，氫氧化鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水，無現(xiàn)象，不能說明白色固體中是否含有Ca（OH）2；

（2）由于加入的鹽酸是少量的，可能只是與氫氧化鈣發(fā)生了反應(yīng)，還沒有與碳酸鈣反應(yīng)，無法證明沒有碳酸鈣的存在；

（3）由于氫氧化鈣是微溶物，取樣加入水中，振蕩，靜置，上層為清液，下層出現(xiàn)固體不溶物，取上層清液滴加酚酞試液，變紅，不能說明白色固體中含有CaCO3，因?yàn)椴蝗芪锟赡苁俏⑷苡谒�的氫氧化鈣；

（4）取樣，滴加足量稀鹽酸，產(chǎn)生大量的氣泡，說明含有碳酸鈣；另取適量的樣品，加足量的水溶解，靜置取上層清液，滴加酚酞試液，溶液呈紅色，說明含有氫氧化鈣；

數(shù)據(jù)由圖中數(shù)據(jù)可知，生成二氧化碳的質(zhì)量是3.3g，設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量為x，

該水垢樣品中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：×100%=50%；

反思與評價(jià)：二氧化碳因溶解于水而沒有全部逸出，導(dǎo)致二氧化碳的質(zhì)量偏小，從而求出碳酸鈣的質(zhì)量偏小，所以會(huì)導(dǎo)致造成計(jì)算結(jié)果與實(shí)際值相比偏小。