Question

刘军同学发现了一个在空气中敞口放置了很长一段时间的盛放CaO的广口瓶．他对该瓶中物质产生了浓厚的兴趣，希望通过实验的方法弄清楚其成份：
（1）【提出问题】该瓶中的物质可能是什么物质呢？
（2）【建立假设】刘军同学认为有7种可能：①全部是CaO；③全部是CaCO₃；④是CaO与Ca（OH）₂的混合物；⑤是Ca（OH）₂与CaCO₃的混合物；⑥是CaO与CaCO₃的混合物；⑦是CaO、Ca（OH）₂与CaCO₃的混合物．
但是，其中有些假设是不合理的，例如“②全部是Ca（OH）₂”的假设就不合理，你认为它不合理的原因是________．
（3）【收集证据】
①查阅资料，氧化钙是一种常用的食品干燥剂，与水反应的过程中会放出大量的热．为了证明该物质中含有氧化钙，刘军同学设计了如下的实验方案：
取适量广口瓶中物质样品到烧杯中，加入足量的水，搅拌后静置，在烧杯中上层清液里滴入2滴无色的酚酞试液，观察现象．（结论：烧杯中液体变成红色，证明该样品中含有氧化钙．）
你认为他设计的实验方案合理吗？理由是什么？________，________．
②请写出你设计的实验方案：________．
③为了验证该物质中含有CaCO₃，可以选择稀盐酸，可以取适量的样品到试管中，再向试管中加入适量的稀盐酸，观察现象．如果该样品中含有CaCO₃，观察到的现象为________，发生反应的化学方程式为：________．

Answer 1

解：（2）氧化钙露置于空气中生成的氢氧化钙易于空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，所以本题答案为：Ca（OH）₂与空气中CO₂发生化学反应使样品中必然含有CaCO₃；
（3）①氢氧化钙的水溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，所以本题答案为：不合理，如果原样品中含有Ca（OH）₂，溶解于水后，溶液呈碱性，也能使无色酚酞试液变红；
②要设计实验证明样品中含有氧化钙，就是根据氧化钙与水反应放热进行判断，所以本题答案为：在烧杯中加入适量的蒸馏水，测出其温度T₁，取适量的瓶中物质样品加入到烧杯中，用玻璃棒搅拌，再次测出烧杯中液体温度T₂，比较两次测得的温度值，如果T₁＜T₂，说明反应中放出了热量，证明原样品中含有氧化钙，否则就不含有氧化钙；
③碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体、水和氯化钙，会看到有气泡产生，所以本题答案为：固体物质逐渐溶解，有气泡产生，CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
分析：根据已有的知识进行分析，氢氧化钙易于空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙的水溶液呈碱性，能使酚酞试液变红，要设计实验证明样品中含有氧化钙，就是根据氧化钙与水反应放热进行判断，碳酸盐遇酸化气．
点评：本题考查了氧化钙露置于空气中物质成分的推断，完成此题，可以依据氧化钙、氢氧化钙以及碳酸钙的性质进行，要求同学们熟练掌握这三者之间的转化，以便灵活应用．