研究性學習小組對化學實驗很感興趣,他們用酒精噴燈給一塊大理石(雜質的影響忽略)加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)大理石的表面發(fā)生了一些變化.為了確定大理石的變化,對其可能的組成分步進行探究.
(1)根據(jù)質量守恒定律,大家猜測該固體的成分可能是氧化鈣
(2)為了證明該猜測,他們將部分固體投入盛有水的試管中,大家觀察到試管壁有發(fā)熱的現(xiàn)象,固體未能全部溶解;取上層清液,滴加無色酚酞變紅色.
(3)據(jù)上述認為猜測成立,可以得出結論:大理石煅燒后成分是氧化鈣.
根據(jù)上述你認為這樣的猜測合理嗎?請寫出你的觀點和理由______;請你用化學方程式表示白色固體放入水中發(fā)生的反應______;你認為他們的結論成立嗎?為什么?______.在該實驗的基礎上,如還需要進一步實驗,請寫出實驗步驟、可能的現(xiàn)象和結論:______.
解:根據(jù)大理石(CaCO3)受熱分解制取生石灰(CaO)的化學性質,從而提出猜想:殘留固體是CaO;接著設計實驗:將部分固體投入盛有水的試管中,我們知道CaO易溶于水生成Ca(OH)2,而CaCO3不溶于水,若完全溶解,說明原殘留固體是CaO,若部分溶解,說明原殘留固體可能是CaCO3和CaO或CaO;根據(jù)(2)中試管壁發(fā)熱、取上層清液,滴加無色酚酞變紅色,進一步證明固體中有氧化鈣,但固體未能全部溶解,可能含有CaCO3,根據(jù)碳酸鹽可與酸反應產(chǎn)生二氧化碳的性質,可向固體中滴加稀鹽酸,如有氣泡產(chǎn)生,說明原殘留固體中含有CaCO3,否則只含有CaO.
故答案為:
合理,因為碳酸鈣高溫可分解為氧化鈣;
CaO+H2O═Ca(OH)2;
不成立,因為固體未能全部溶解,可能還含有部分未分解的碳酸鈣;
取適量固體,滴加稀鹽酸,如有氣泡產(chǎn)生,說明固體中還含有碳酸鈣.
分析:首先利用CaCO3高溫分解生成氧化鈣的化學性質提出合理的猜想,然后依據(jù)CaCO3和CaO的相關理化性質,根據(jù)所給的實驗步驟,一步一步分析,即可解答.
點評:本題結合碳酸鈣與氧化鈣的性質,考查了學生分析、解決問題的能力,是一道不錯的綜合題.