Question

通過學習堿的性質(zhì)，我校化學興趣小組的同學對實驗室的“氫氧化鈣是否變質(zhì)以及變質(zhì)的程度”展開了探究活動，請你一同參與：
（1）提出問題：氫氧化鈣是否變質(zhì)？
（2）猜想與假設(shè)：同學們經(jīng)過討論認為樣品存在三種可能情況：沒有變質(zhì)；部分變質(zhì)；完全變質(zhì)．
（3）實驗探究：

實驗步驟及操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取樣于試管中，加入足 量蒸餾水振蕩，靜置 ①取上層清液，滴入 無色酚酞試液 ②倒去上層清液，再向 試管中注入稀鹽酸	若：①無色酚酞試液不變紅 ②有氣泡產(chǎn)生	全部變質(zhì)
	若：①無色酚酞試液變紅 ②______	______
	若：①______ ②沒有氣泡產(chǎn)生	______

（4）小結(jié)與思考：同學們根據(jù)上述實驗方案進行實驗，確定該樣品已部分變質(zhì)，請寫出氫氧化鈣變質(zhì)及實驗中涉及的化學反應(yīng)方程式：______、______．
（5）澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng)沒有明顯外觀現(xiàn)象．請你幫助他們找出實驗方法，能通過明顯的外觀現(xiàn)象，證明澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng)，并且能控制它們在恰好完全反應(yīng)時停止實驗．（已知氯化鈣、硫酸鈣、硝酸鈣的水溶液呈中性）
（6）同學們?yōu)榱藴y定氫氧化鈣變質(zhì)的程度，取已部分變質(zhì)樣品20g放入燒杯中，向其中加入100g一定質(zhì)量分數(shù)的稀鹽酸，二者恰好完全反應(yīng)．反應(yīng)結(jié)束后，稱量燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為117.8g（不包括燒杯的質(zhì)量，且氣體溶解忽略不計）．試計算氫氧化鈣的純度是多少？

Answer 1

解：（3）根據(jù)結(jié)論：部分變質(zhì)，那么成分是氫氧化鈣和碳酸鈣，故“②倒去上層清液，再向試管中注入稀鹽酸”后肯定有氣泡產(chǎn)生；
若沒有氣泡產(chǎn)生，說明氫氧化鈣未變質(zhì)，則全部是氫氧化鈣，故①取上層清液，滴入無色酚酞試液，無色酚酞試液變紅；
（4）氫氧化鈣變質(zhì)與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣和水，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳氣體，故反應(yīng)的方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）澄清的石灰水與稀鹽酸反應(yīng)沒有明顯外觀現(xiàn)象，可以應(yīng)該酚酞的顏色變化指示溶液酸堿性的變化從而判斷反應(yīng)的進行及反應(yīng)的程度，故答案為：
在澄清的石灰水中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，然后逐滴滴加稀鹽酸，紅色逐漸消失，則證明澄清的石灰水和稀鹽酸反應(yīng)；
當紅色恰好變?yōu)闊o色時，二者恰好完全反應(yīng)；
（6）解：生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g+100g-117.8g=2.2g
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為X，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 2.2g
100/44=X/2.2g X=5 g
氫氧化鈣的純度=×100%=75%
答：氫氧化鈣的純度是75%．
故答案為：（3）實驗探究：②有氣泡產(chǎn)生；部分變質(zhì)；①無色酚酞試液變紅；沒有變質(zhì)；
（4）小結(jié)與思考：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（5）在澄清的石灰水中滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，然后逐滴滴加稀鹽酸，紅色逐漸消失，則證明澄清的石灰水和稀鹽酸反應(yīng)；
當紅色恰好變?yōu)闊o色時，二者恰好完全反應(yīng)；
（6）解：生成二氧化碳的質(zhì)量為：20g+100g-117.8g=2.2g
設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈣的質(zhì)量為X，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 2.2g
100/44=X/2.2g X=5 g
氫氧化鈣的純度=×100%=75%
答：氫氧化鈣的純度是75%．
分析：（3）根據(jù)氫氧化鈣的變質(zhì)程度分析現(xiàn)象：①沒有變質(zhì)，只含有氫氧化鈣，加酚酞試液會看到酚酞試液變成紅色，加稀鹽酸沒有氣泡產(chǎn)生；
②部分變質(zhì)，則含有氫氧化鈣和碳酸鈣，加酚酞試液會看到酚酞試液變成紅色，加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生；
③全部變質(zhì)，只含有碳酸鈣，加酚酞試液不會看到酚酞試液變成紅色，加稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生；
（4）根據(jù)氫氧化鈣變質(zhì)是與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣和水寫出相關(guān)的方程式；
（5）通過酚酞試液顏色的變化指示反應(yīng)的發(fā)生及反應(yīng)的程度；
（6）根據(jù)反應(yīng)前后溶液的質(zhì)量差計算二氧化碳的質(zhì)量，再通過方程式計算碳酸鈣的質(zhì)量，從而知道氫氧化鈣的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分數(shù)的公式計算氫氧化鈣的純度．
點評：本題考查了氫氧化鈣的變質(zhì)，握氫氧化鈣變質(zhì)的原因和氫氧化鈣、碳酸鈣的性質(zhì)是解答此題的前提和基礎(chǔ)，此外，還要根據(jù)現(xiàn)象分析結(jié)論，或者根據(jù)結(jié)論推出現(xiàn)象，正確書寫化學方程式．