Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對一瓶久置的熟石灰粉末的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，請你一起參與他們的探究活動．
【提出問題】這瓶熟石灰粉末是否已經(jīng)變質(zhì)生成了CaCO₃？
【進(jìn)行猜想】猜想一：熟石灰部分變成了CaCO₃．     猜想二：熟石灰全部變成了CaCO₃．
猜想三：熟石灰沒有變質(zhì)．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】該小組同學(xué)對猜想一設(shè)計(jì)了下列探究方案，請你幫助他們完成下表中相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取樣，加適量水，攪拌，過濾 ②取少量濾液于試管中，滴入酚酞 試液 ③取少量濾渣于試管中，加入鹽酸	②   ． ③   ．	猜想一成立

【反思與應(yīng)用】（1）要證明猜想二成立，可參照上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行探究，在步驟②中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（2）小明想測定熟石灰樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，稱取上述1.0g熟石灰樣品，加適量水使之充分溶解，攪拌過濾后，在實(shí)驗(yàn)室對濾液用pH試紙和配制好的10%鹽酸溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表．

加入鹽酸溶液的質(zhì)量/g	0	4	7.3	12
樣品的pH	12	9	7	4

①當(dāng)pH=4時(shí)，溶液中所含的溶質(zhì)是

 

（寫化學(xué)式）
②請計(jì)算熟石灰樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

考點(diǎn)：藥品是否變質(zhì)的探究,證明碳酸鹽,堿的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：在【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】中，最后的結(jié)論是猜想一成立，即：熟石灰部分變成了CaCO₃．可以斷定樣品中含有CaCO₃和Ca（OH）₂，則濾液呈堿性，酚酞變成紅色；濾渣為CaCO₃，加鹽酸會全部溶解，并產(chǎn)生二氧化碳；
在【反思與應(yīng)用】中，若猜想二成立，氫氧化鈣全部變質(zhì)成碳酸鈣，說明樣品中沒有Ca（OH）₂，則濾液呈中性，酚酞不變色；
（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(yīng)生成的CaCl₂和剩余的 HCl；
②要計(jì)算樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可以根據(jù)當(dāng)溶液為中性時(shí)消耗的鹽酸溶液的質(zhì)量來計(jì)算樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量．

解答：解：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】猜想一成立，熟石灰部分變成了CaCO₃．可以斷定樣品中含有CaCO₃和Ca（OH）₂，則濾液呈堿性，酚酞變成紅色；濾渣為CaCO₃，加鹽酸會全部溶解，并產(chǎn)生二氧化碳；
【反思與應(yīng)用】（1）若猜想二成立，氫氧化鈣全部變質(zhì)成碳酸鈣，說明樣品中沒有Ca（OH）₂，則濾液呈中性，酚酞不變色；
（2）①當(dāng)PH=4時(shí)，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(yīng)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；
②由題意可知當(dāng)加入鹽酸的質(zhì)量為7.3g時(shí)，鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應(yīng)．
則參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為7.3g×10%=0.73g
設(shè)：樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量為x
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O                          
 74       73
 x        0.73g

74

73

=

x

0.73g

   x=0.74g                                              
則樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ca（OH）₂%=

0.74g

1g

×100%=74%
答：樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為74%．
故答案為：
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】變紅色；濾渣溶解，有氣泡；
【反思與應(yīng)用】（1）濾液無明顯變化；  
（2）①HCl   CaCl₂
②由題意可知當(dāng)加入鹽酸的質(zhì)量為7.3g時(shí)，鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應(yīng)．
則參加反應(yīng)的HCl的質(zhì)量為7.3g×10%=0.73g
設(shè)：樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量為x
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O                          
 74       73
 x        0.73g

74

73

=

x

0.73g

   x=0.74g                                              
則樣品中Ca（OH）₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為Ca（OH）₂%=

0.74g

1g

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

點(diǎn)評：本題探究久置的熟石灰粉末的組成，主要考慮熟石灰吸水與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣而變質(zhì)，需要注意一些關(guān)鍵的詞，如猜想一中的“部分”、猜想二中的“全部”等，熟練掌握氫氧化鈣和碳酸鈣的性質(zhì)是解題的關(guān)鍵．