Question

【題目】某化學(xué)學(xué)習(xí)小組在老師的指導(dǎo)下，對白色粉筆的成分進(jìn)行探究。

（提出問題）白色粉筆的主要成分是什么呢？老師提示是一種常見的鈣鹽與少量性質(zhì)穩(wěn)定的粘合劑制成的。

（猜想與假設(shè)）同學(xué)分別做出如下猜想：

A 碳酸鈣 B 氫氧化鈣 C 硫酸鈣 D 氯化鈣 E 硝酸鈣

同學(xué)們根據(jù)老師提示并討論，立即否定了B的猜想，你認(rèn)為理由是________．

（查閱資料）

（1）硫酸鈣是自然界中石膏礦的主要成分，為白色固體，微溶于水．

（2）室溫下幾種物質(zhì)的溶解度

物質(zhì)	碳酸鈣	氯化鈣	硫酸鈣	硝酸鈣
溶解度/g	0．0013	74．5	0．3	138

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	取少量白色粉筆研碎于試管中，加入________	無現(xiàn)象	A不成立
②	取少量白色粉筆研碎于燒杯中，加入少量水，攪拌	固體沒有明顯減少	________不成立
③	將②進(jìn)行________操作，得到清液A和固體，向清液中加入 ____________溶液，再加入足量稀鹽酸	產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不消失	C成立

請寫出③中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式___________．

（拓展延伸）為了測定生石膏的組成（CaSO4·xH2O），即測定x的值，做了如下實(shí)驗(yàn)：將含結(jié)晶水的硫酸鈣放在坩堝中加熱，加熱前和加熱后都進(jìn)行稱量．隨著實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加，加熱的時間不斷延長，他們在實(shí)驗(yàn)中將數(shù)據(jù)整理如下，并利用數(shù)據(jù)繪制的圖象如圖所示。

查閱資料：含結(jié)晶水的硫酸鈣有兩種組成形式，在加熱過程中，分步失去結(jié)晶水，最終得到硫酸鈣固體。

（1）AB段固體質(zhì)量不變的原因__________。

（2）利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算x= ________．

（3）圖中CD段固體物質(zhì)的化學(xué)式 _____________．

Answer 1

【答案】氫氧化鈣是堿而不是鹽 稀鹽酸 DE 過濾 氯化鋇（BaCl2） CaSO4+ BaCl2=BaSO4↓+CaCl2 未達(dá)到分解溫度 2 2CaSO4·H2O

【解析】

氫氧化鈣是堿不是鹽，硫酸鈣和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈣，稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水。

[猜想與假設(shè)]

白色粉筆的主要成分是一種常見的鈣鹽與少量性質(zhì)穩(wěn)定的粘合劑制成的,氫氧化鈣是堿而不是鹽,故B的猜想不正確。

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]

	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	取少量白色粉筆研碎于試管中，加入稀鹽酸	無現(xiàn)象	A不成立
②	取少量白色粉筆研碎于燒杯中，加入少量水，攪拌	固體沒有明顯減少	DE不成立
③	將②進(jìn)行過濾操作，得到清夜A和固體，向清液中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸	產(chǎn)生白色沉淀，沉淀不消失	C成立

③中發(fā)生的反應(yīng)是硫酸鈣和氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈣，化學(xué)方程式為

[拓展延伸]

（1）AB段固體質(zhì)量不變的原因未達(dá)到分解溫度。

（2）石膏加熱分解減少的質(zhì)量就是水的質(zhì)量

（3）圖中CD段時，石膏的質(zhì)量為2.90g，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可知最后關(guān)頭質(zhì)量沒變，說明已沒有了結(jié)晶水，即硫酸鈣質(zhì)量為2.72g，則水的質(zhì)量為，則硫酸鈣與水的質(zhì)量比為，則硫酸鈣與水的相對分子質(zhì)量之比為，則硫酸鈣前面應(yīng)該寫上2，故固體物質(zhì)的化學(xué)式2CaSO4·H2O。