Question

某化學興趣小組的同學對一瓶久置的熟石灰粉末的組成進行實驗探究，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)變質生成了CaCO₃？
【進行猜想】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．
【設計實驗】該小組同學對猜想一設計了下列探究方案，請你幫助他們完成下表中相關實驗內(nèi)容．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
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

【反思與應用】（1）要證明猜想二成立，可參照上述實驗方案進行探究，在步驟②中產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是

 

．
（2）小明想測定熟石灰樣品中Ca（OH）₂的質量分數(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，在實驗室對濾液用pH試紙和配制好的10%鹽酸溶液進行實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如表．

加入鹽酸溶液的質量/g	0	4	7.3	12
樣品的pH	12	9	7	4

①當pH=4時，溶液中所含的溶質是

 

（寫化學式）
②請計算熟石灰樣品中Ca（OH）₂的質量分數(shù)．

Answer 1

考點：藥品是否變質的探究,證明碳酸鹽,堿的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：在【設計實驗】中，最后的結論是猜想一成立，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【反思與應用】中，若猜想二成立，氫氧化鈣全部變質成碳酸鈣，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量來計算樣品中Ca（OH）₂的質量．

解答：解：【設計實驗】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；
【反思與應用】（1）若猜想二成立，氫氧化鈣全部變質成碳酸鈣，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除了生成的CaCl₂外，還有剩余鹽酸中的溶質HCl；
②由題意可知當加入鹽酸的質量為7.3g時，鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應．
則參加反應的HCl的質量為7.3g×10%=0.73g
設：樣品中Ca（OH）₂的質量為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的質量分數(shù)為Ca（OH）₂%=

0.74g

1g

×100%=74%
答：樣品中Ca（OH）₂的質量分數(shù)為74%．
故答案為：
【設計實驗】變紅色；濾渣溶解，有氣泡；
【反思與應用】（1）濾液無明顯變化；  
（2）①HCl   CaCl₂
②由題意可知當加入鹽酸的質量為7.3g時，鹽酸和Ca（OH）₂恰好完全反應．
則參加反應的HCl的質量為7.3g×10%=0.73g
設：樣品中Ca（OH）₂的質量為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的質量分數(shù)為Ca（OH）₂%=

0.74g

1g

×100%=74%
答：樣品中Ca（OH）₂的質量分數(shù)為74%．

點評：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生成碳酸鈣而變質，需要注意一些關鍵的詞，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是解題的關鍵．