题目内容

某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时,发现烧杯底部仍有固体未溶解,对熟石灰样品的主要成分进行了探究.请你参与讨论并完成实验报告.
[提出问题]针对该熟石灰样品的成分,同学们展开了讨论,小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质,变质的化学方程式为
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
.小华同学不同意他的判断,你认为小华同学的理由是
固体还可能是微溶的氢氧化钙饱和后析出的晶体
固体还可能是微溶的氢氧化钙饱和后析出的晶体

[进行猜想]猜想一:熟石灰样品成分是Ca(OH)2
猜想二:熟石灰样品成分是CaCO3
猜想三:你认为熟石灰样品成分还可能是
Ca(OH)2和CaCO3
Ca(OH)2和CaCO3

[实验与结论]请你通过实验验证你的猜想:
实验步骤 实验现象 实验结论
取小烧杯中的物质进行
过滤
过滤
(填操作名称),得到固体和液体.
猜想三正确
向滤液中加入适量
石蕊
石蕊
溶液;
溶液变蓝
向固体中加入适量稀盐酸.
有气泡产生
有气泡产生
[拓展与应用]
(1)小组同学反思了熟石灰变质的原因,在初中化学我们所学过的物质中还有
NaOH
NaOH
 (举一例)等也具有这样的性质,认识到这两种物质都应
密封
密封
保存.
(2)小明想测定样品中Ca(OH)2的质量分数,称取上述0.5g样品,加足量水使之充分溶解,搅拌过滤后,在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验,实验数据记录见下表.
加入盐酸溶液的质量/g 0 2 3.65 6
样品的pH 12 9 7 4
(1)当pH=4时,溶液中所含的溶质是
CaCl2、HCl
CaCl2、HCl
(写化学式)
(2)求样品中Ca(OH)2的质量分数.
分析:[提出问题]:Ca(OH)2的与空气中的CO2发生反应生成白色沉淀CaCO3;氢氧化钙的溶解度很小,如果氢氧化钙较多或蒸馏水较少,都不能形成澄清的溶液;
[进行猜想]:熟石灰样品的主要成分可能是Ca(OH)2;也可能是CaCO3;也可能是它们的混合物.
[实验与结论]:氢氧化钙是一种微溶性的物质,能与空中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水而变质;若如果部分变质,加水溶解,过滤,向滤液中加入石蕊,石蕊变成蓝色,向滤渣中加入盐酸由气泡生成.
[拓展与应用](1)Ca(OH)2变质主要是接触空气中的水后和二氧化碳后发生反应,碱性药品都具有类似性质;
(2)①PH=4,说明溶液显酸性,即盐酸溶液过量,则溶液中所含的溶质有两种,分别是反应生成的CaCl2和剩余的 HCl.
②要计算样品中Ca(OH)2的质量分数,可以根据当溶液为中性时消耗的盐酸溶液的质量来计算样品中Ca(OH)2的质量.因为溶液呈中性说明盐酸和Ca(OH)2恰好完全反应.
解答:解:[提出问题]:氢氧化钙与二氧化碳发生反应,生成白色沉淀碳酸钙和水,其反应方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O.
小华同学的理由是:氢氧化钙的溶解度很小或加水量不足,这两种情况都可以导致不能形成澄清的溶液.
故答案是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;固体还可能是微溶的氢氧化钙饱和后析出的晶体;
[进行猜想]:甲同学猜想是Ca(OH)2;乙同学猜想是CaCO3;我认为可能是Ca(OH)2和CaCO3
故答案是:Ca(OH)2 和CaCO3
[实验与结论]:取少量的熟石灰样品于烧杯中,加适量的水充分溶解后过滤,向滤液中加入适量石蕊溶液,石蕊溶液变红,说明样品中含有氢氧化钙;
向滤出固体中加入适量的稀盐酸,有气泡冒出,说明样品中含有碳酸钙.
故答案是:过滤;石蕊;有气泡产生;
[拓展与应用](1)Ca(OH)2变质主要是接触空气中的水后和二氧化碳后发生反应,在初中化学我们所学过的物质中还有NaOH等也具有这样的性质,认识到这两种物质都应密封保存;
(2)①当PH=4时,说明溶液呈酸性,从题目中可以看出原因一定是加入的盐酸过量.则反应后生成的溶液中所含的溶质除了生成的CaCl2外,还有剩余盐酸中的溶质HCl.
故答案为:CaCl2、HCl.
(2)②由题意可知当加入盐酸的质量为3.65g时,盐酸和Ca(OH)2恰好完全反应.
则参加反应的HCl的质量为3.65g×10%=0.365g
设:样品中Ca(OH)2的质量为x
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O
  74      73
   x     0.365g
74
x
=
73
0.365g

解得,x=0.37g
样品中Ca(OH)2的质量分数为:
0.37g
0.5g
×100%=74%
答:样品中Ca(OH)2的质量分数为74%.
点评:化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分,也是进行分析推理得出结论的依据,掌握物质的性质和相互之间的反应关系,并有助于提高观察、实验能力.
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