Question

某化學課外活動小組在實驗室配制石灰水時，發(fā)現(xiàn)燒杯底部仍有固體未溶解，對熟石灰樣品的主要成分進行了探究．請你參與討論并完成實驗報告．
[提出問題]針對該熟石灰樣品的成分，同學們展開了討論，小明認為溶解后剩余固體為變質(zhì)后的難溶性物質(zhì)，變質(zhì)的化學方程式為

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．小華同學不同意他的判斷，你認為小華同學的理由是

固體還可能是微溶的氫氧化鈣飽和后析出的晶體

．
[進行猜想]猜想一：熟石灰樣品成分是Ca（OH）₂
猜想二：熟石灰樣品成分是CaCO₃
猜想三：你認為熟石灰樣品成分還可能是

Ca（OH）₂和CaCO₃

．
[實驗與結(jié)論]請你通過實驗驗證你的猜想：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取小燒杯中的物質(zhì)進行 過濾 （填操作名稱），得到固體和液體．		猜想三正確
向濾液中加入適量 石蕊 溶液；	溶液變藍
向固體中加入適量稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生

[拓展與應用]
（1）小組同學反思了熟石灰變質(zhì)的原因，在初中化學我們所學過的物質(zhì)中還有

NaOH

 （舉一例）等也具有這樣的性質(zhì)，認識到這兩種物質(zhì)都應

密封

保存．
（2）小明想測定樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分數(shù)，稱取上述0.5g樣品，加足量水使之充分溶解，攪拌過濾后，在實驗室用pH試紙和配制好的10%鹽酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄見下表．

加入鹽酸溶液的質(zhì)量/g	0	2	3.65	6
樣品的pH	12	9	7	4

（1）當pH=4時，溶液中所含的溶質(zhì)是

CaCl₂、HCl

（寫化學式）
（2）求樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：[提出問題]：Ca（OH）₂的與空氣中的CO₂發(fā)生反應生成白色沉淀CaCO₃；氫氧化鈣的溶解度很小，如果氫氧化鈣較多或蒸餾水較少，都不能形成澄清的溶液；
[進行猜想]：熟石灰樣品的主要成分可能是Ca（OH）₂；也可能是CaCO₃；也可能是它們的混合物．
[實驗與結(jié)論]：氫氧化鈣是一種微溶性的物質(zhì)，能與空中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水而變質(zhì)；若如果部分變質(zhì)，加水溶解，過濾，向濾液中加入石蕊，石蕊變成藍色，向濾渣中加入鹽酸由氣泡生成．
[拓展與應用]（1）Ca（OH）₂變質(zhì)主要是接觸空氣中的水后和二氧化碳后發(fā)生反應，堿性藥品都具有類似性質(zhì)；
（2）①PH=4，說明溶液顯酸性，即鹽酸溶液過量，則溶液中所含的溶質(zhì)有兩種，分別是反應生成的CaCl₂和剩余的 HCl．
②要計算樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分數(shù)，可以根據(jù)當溶液為中性時消耗的鹽酸溶液的質(zhì)量來計算樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量．因為溶液呈中性說明鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應．

解答：解：[提出問題]：氫氧化鈣與二氧化碳發(fā)生反應，生成白色沉淀碳酸鈣和水，其反應方程式為：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
小華同學的理由是：氫氧化鈣的溶解度很小或加水量不足，這兩種情況都可以導致不能形成澄清的溶液．
故答案是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；固體還可能是微溶的氫氧化鈣飽和后析出的晶體；
[進行猜想]：甲同學猜想是Ca（OH）₂；乙同學猜想是CaCO₃；我認為可能是Ca（OH）₂和CaCO₃；
故答案是：Ca（OH）₂ 和CaCO₃；
[實驗與結(jié)論]：取少量的熟石灰樣品于燒杯中，加適量的水充分溶解后過濾，向濾液中加入適量石蕊溶液，石蕊溶液變紅，說明樣品中含有氫氧化鈣；
向濾出固體中加入適量的稀鹽酸，有氣泡冒出，說明樣品中含有碳酸鈣．
故答案是：過濾；石蕊；有氣泡產(chǎn)生；
[拓展與應用]（1）Ca（OH）₂變質(zhì)主要是接觸空氣中的水后和二氧化碳后發(fā)生反應，在初中化學我們所學過的物質(zhì)中還有NaOH等也具有這樣的性質(zhì)，認識到這兩種物質(zhì)都應密封保存；
（2）①當PH=4時，說明溶液呈酸性，從題目中可以看出原因一定是加入的鹽酸過量．則反應后生成的溶液中所含的溶質(zhì)除了生成的CaCl₂外，還有剩余鹽酸中的溶質(zhì)HCl．
故答案為：CaCl₂、HCl．
（2）②由題意可知當加入鹽酸的質(zhì)量為3.65g時，鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應．
則參加反應的HCl的質(zhì)量為3.65g×10%=0.365g
設：樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量為x
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O
  74      73
   x     0.365g

74

x

=

73

0.365g

，
解得，x=0.37g
樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分數(shù)為：

0.37g

0.5g

×100%=74%
答：樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分數(shù)為74%．

點評：化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應關系，并有助于提高觀察、實驗能力．