Question

【題目】在今天的化學(xué)興趣小組活動中，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)們進行了如下的探究活動：

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。此實驗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）小組成員設(shè)計了如下的實驗方案：

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。

（實驗分析）小組成員經(jīng)過討論發(fā)現(xiàn)上述實驗方案都存在著問題。

上述方案一中存在的問題是__________________。

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

（3）實驗方案三中的結(jié)論也有些不妥，是因為____。

（4）實驗證實,該固體是CaCO3和Ca(OH)2的混合物,請你再設(shè)計一種實驗方案予以證明,只要寫出實驗步驟和現(xiàn)象即可。

實驗操作步驟	實驗現(xiàn)象
____	____

（數(shù)據(jù)分析）

為了進一步確定該混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),實驗小組的同學(xué)取了15克樣品，加入足量的稀鹽酸,實驗測得生成CO2氣體的質(zhì)量如圖所示,請據(jù)圖計算該混合物中CaCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。____

（反思與評價）

實驗中造成計算結(jié)果與實際值相比偏小，則可能的原因是________________________

Answer 1

【答案】水太多會吸熱會影響實驗結(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 ，因為不溶物可能是微溶于水的氫氧化鈣。 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氣體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】

此實驗中加入的水必須是少量的，理由是水太多時會吸收較多的熱量，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；

實驗（1）因為加入足量的稀鹽酸，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，因為不溶物可能是微溶于水的氫氧化鈣；

（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：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，所以會導(dǎo)致造成計算結(jié)果與實際值相比偏小。