Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室常用的干燥劑有濃硫酸、堿石灰(CaO和NaOH的固體混合物)等，后者在潮濕的空氣中易變質(zhì)。某化學(xué)興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)室中一瓶久置的堿石灰展開(kāi)探究。

[查閱資料]①堿石灰易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳 ②氯化鈣溶液呈中性,碳酸鈉溶液呈堿性 ③碳酸鈉和氫氧化鈣溶于水溫度變化不明顯 ④Ca(OH)2分解溫度為580℃，CaCO3分解溫度為825℃，Na2CO3的分解溫度為1744℃。

[提出問(wèn)題]堿石灰是否變質(zhì)？其成分可能有哪些？

[進(jìn)行猜想]①若沒(méi)有變質(zhì)，堿石灰吸水性良好，成分只有CaO和NaOH；

②若變質(zhì)，該堿石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的兩種或兩種以上。

[實(shí)驗(yàn)過(guò)程]

(1)驗(yàn)證堿石灰是否變質(zhì)：圖中的B為干燥裝置，常用于固體干燥劑干燥氣體�，F(xiàn)用A、B裝置檢驗(yàn)堿石灰是否變質(zhì)，取適量的無(wú)水硫酸銅和堿石灰樣品分別裝入A、B中，連接好A、B裝置，從 ____(填“c”或“d”)端向B中緩緩?fù)ㄈ胨�蒸氣，觀察A裝置中的現(xiàn)象為____，證明堿石灰已變質(zhì)。

(2)驗(yàn)證堿石灰是否完全變質(zhì)：取適量堿石灰樣品放入試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解，溶液變渾濁，用手觸摸試管外壁，溫度無(wú)明顯變化，證明堿石灰已完全變質(zhì)。則樣品成分最多有___種可能性(填數(shù)字)。

(3)為進(jìn)一步確定堿石灰樣品的成分，該小組繼續(xù)實(shí)驗(yàn)并記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹�現(xiàn)象或數(shù)據(jù)	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	①取適量樣品于試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解； ②過(guò)濾，得到濾渣A和濾液B；③向?yàn)V液B中加入足量CaCl2溶液，靜置； ④________。	操作③的主要目的是：___ 操作④的現(xiàn)象：____	樣品中一定有Ca(OH)2
實(shí)驗(yàn)二	①取干燥樣品50g，控制在600℃內(nèi)，加熱至質(zhì)量不再發(fā)生變化，冷卻后稱(chēng)量； ②將①中剩余固體控制在850℃內(nèi)反復(fù)加熱，冷卻后稱(chēng)量。	操作①中稱(chēng)得固體質(zhì)量為45.5g；操作②固體質(zhì)量無(wú)變化。	樣品中一定沒(méi)有_____(填化學(xué)式)

[探究結(jié)論] 通過(guò)整個(gè)探究活動(dòng)分析得知堿石灰樣品的成分是______(填化學(xué)式)，其中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____。

[反思與評(píng)價(jià)] 通過(guò)探究活動(dòng)，大家知道該堿石灰變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程，其中生成鹽的化學(xué)方程式為______；明白了堿石灰要密封保存的原因。

Answer 1

【答案】c 白色無(wú)水硫酸銅迅速變藍(lán) 3(阿拉伯?dāng)?shù)字或漢字均可) 取操作③中上層清液少許于試管中，向試管中滴加酚酞試液(加入的試劑能檢驗(yàn)出OH-均可) 除盡溶液中的碳酸根離子(或碳酸鈉) 溶液變紅(加入的試劑能檢驗(yàn)出氫氧根離子且對(duì)應(yīng)現(xiàn)象正確均可) 、 63%

【解析】

(1) A裝置中裝有無(wú)水硫酸銅、B裝置中裝有堿石灰樣品，連接好A、B裝置，檢驗(yàn)堿石灰樣品是否有干燥作用，從c端向B裝置中緩緩?fù)ㄈ胨�蒸氣�?/span>d端連接A裝置，若觀察A裝置中的現(xiàn)象為白色無(wú)水硫酸銅迅速變藍(lán)，說(shuō)明樣品已沒(méi)有干燥作用，證明堿石灰已變質(zhì)。

(2)取適量堿石灰樣品放入試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解，溶液變渾濁，可能是樣品含有碳酸鈣而產(chǎn)生渾濁，也可能是樣品含有碳酸鈉和氫氧化鈣溶于水后反應(yīng)生成碳酸鈣引起，用手觸摸試管外壁，溫度無(wú)明顯變化，說(shuō)明樣品不含氧化鈣和氫氧化鈉，證明堿石灰已完全變質(zhì)，樣品成分組合可能有、、，樣品成分最多有3種可能性。

（3）確保溶液沒(méi)有碳酸鈉后，可以用無(wú)色酚酞判斷溶液是否含氫氧化鈣，根據(jù)分解溫度為580℃，分解溫度為825℃，的分解溫度為1744℃，加熱至600℃，固體質(zhì)量減小，則樣品含，繼續(xù)控制在850℃內(nèi)反復(fù)加熱，固體質(zhì)量不變，則樣品一定不含，若如此，樣品一定含碳酸鈉。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、現(xiàn)象或數(shù)據(jù)	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	①取適量樣品于試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解； ②過(guò)濾，得到濾渣A和濾液B；③向?yàn)V液B中加入足量CaCl2溶液，靜置； ④取操作③中上層清液少許于試管中，向試管中滴加酚酞試液。	操作③的主要目的是：除盡溶液中的碳酸根離子。 操作④的現(xiàn)象：溶液變紅。	樣品中一定有Ca(OH)2
實(shí)驗(yàn)二	①取干燥樣品50g，控制在600℃內(nèi)，加熱至質(zhì)量不再發(fā)生變化，冷卻后稱(chēng)量； ②將①中剩余固體控制在850℃內(nèi)反復(fù)加熱，冷卻后稱(chēng)量。	操作①中稱(chēng)得固體質(zhì)量為45.5g；操作②固體質(zhì)量無(wú)變化。	樣品中一定沒(méi)有

[探究結(jié)論] 由（3）詳解可知，通過(guò)整個(gè)探究活動(dòng)分析得知堿石灰樣品的成分是， 受熱分解生成氧化鈣和水，實(shí)驗(yàn)二中固體減少的質(zhì)量為生成水（水蒸氣）的質(zhì)量，設(shè)50g樣品中的質(zhì)量為x，則

所以樣品中鹽的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。

[反思與評(píng)價(jià)] 通過(guò)探究活動(dòng)，該堿石灰變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中生成鹽的化學(xué)方程式為，故堿石灰要密封保存。