题目内容

碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的固体混合物，是实验室常用的干燥剂．某研究性
学习小组对在空气中长期露置已变质的碱石灰样品进行如下探究．
Ⅰ．定性探究
[提出问题]碱石灰样品中可能含有哪些物质？
[猜  想]猜想一：可能含有Na2C03，作出此猜想的依据是
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（用化学方程式表示）．
猜想二：可能含有Ca（OH）2，作出此猜想的依据是
氧化钙吸收水生成氢氧化钙
氧化钙吸收水生成氢氧化钙
（用简洁的文字表述）．
[设计实验]
    实验步骤     实验现象     解释或结论
①取适量样品置于试管中，加足量的水溶解，观察并用手触摸试管外壁
形成浊液
试管外壁发热
则样品中CaO 和
Ca（OH）2、CaCO3
Ca（OH）2、CaCO3

至少有一种
②将①的浊液过滤，向所得的滤液中逐滴加入氯化钙溶液至过量
产生白色沉淀
样品中含有的物质是
Na2CO3
Na2CO3
③将②的浊液过滤，向所得的滤液中滴加几滴酚酞溶液     溶液
变成红色
变成红色
 由步骤①可知：最后滤液一定显碱性，
因此无法检验样品中的Ca（OH）2
[提示]Na2C03和 Ca（OH）2溶于水均无明显热量变化．
[交流与讨论]
（1）小鹏同学提出：“步骤①中形成浊液，说明样品中含有碳酸钙”，你认为他的观点
不正确
不正确
（填“正确”或“不正确”）．
（2）小虎同学认为本实验设计中，碱石灰样品中是否有CaC03是无法证明的．于是他和小兰，小娟认真探究，设计出了判断是否有CaC03的实验方案：他（她）们取几大块已变质的碱石灰样品，从表面刮取一定量的固体，进行
高温煅烧
高温煅烧
（操作方法），再将产生的气体通入澄清的石灰水，变浑浊，证明样品中有碳酸钙（提示：碳酸钠高温不分解）．
Ⅱ．定量探究
[提出问题]样品中碳酸钠的质量分数的最大值是多少呢？小娟同学设计了以下方案：

则样品中Na2C03的质量分数的最大值是多少？（写出计算过程）
[交流与反思]
小兰同学认为小娟同学得到的计算结果不准确．因为稀盐酸有挥发性，可能导致测得的碳酸钠的质量分数偏大．由于挥发量不大，可以忽略不计．
分析：猜想一：氢氧化钠会和二氧化碳反应产生碳酸钠和水；
猜想二：氧化钙可以吸收水生成氢氧化钙；
[设计实验]①根据氢氧化钙微溶于水、碳酸钙难溶于水易形成浊液回答；
②氯化钙能够和碳酸钠反应产生碳酸钙白色沉淀；
③因为一定含有碳酸钠，而碳酸钠和氢氧化钙溶液均显碱性，滴加无色的酚酞试液都会变成红色，无法确定氢氧化钙的存在；
[交流与讨论]（1）根据氢氧化钙微溶于水、碳酸钙难溶于水易形成浊液分析；
（2）根据信息提示：碳酸钠高温不分解，可以采用高温煅烧石灰石的方法证明碳酸钙的存在；
Ⅱ．定量探究  根据反应前后的质量差计算二氧化碳的质量，再根据化学方程式计算碳酸钠的质量，利用得出碳酸钠的质量分数．
解答：解：猜想一：氢氧化钠会和二氧化碳反应产生碳酸钠和水，反应的方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
猜想二：因为氧化钙可以吸收水生成氢氧化钙，故可能含有氢氧化钙；
[设计实验]①因为氢氧化钙微溶于水、碳酸钙难溶于水都易形成浊液，故样品中至少含有Ca（OH）2、CaCO3中的一种；
②氢氧化钠、氧化钙及其变质产物中只有碳酸钠能够和氯化钙反应产生碳酸钙白色沉淀，因此样品中含有的物质是碳酸钠；
③碳酸钠和氢氧化钠溶液均显碱性；
[交流与讨论]（1）因为氢氧化钙微溶于水、碳酸钙难溶于水都易形成浊液，故样品中可能含有碳酸钙，也可能是氢氧化钙，也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合，所以错误；
（2）根据信息提示：碳酸钠高温不分解，可以采用高温煅烧石灰石的方法证明碳酸钙的存在；
Ⅱ．定量探究  根据反应前后的质量差计算二氧化碳的质量，再根据化学方程式计算碳酸钠的质量，利用得出碳酸钠的质量分数．
由反应前混合物的总质量-反应后混合物的质量=200g+200g-397.8g=2.2g可知是产生二氧化碳的质量
假设二氧化碳全部是碳酸钠与盐酸反应产生的，则需要碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106                    44
x                      2.2g
106
x
=
44
2.2g
        x=5.3g
碳酸钠的质量分数=
5.3g
53g
×100%=10%
答：样品中Na2C03的质量分数的最大值是10%．
故答案为：猜想一：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；
猜想二：氧化钙吸收水生成氢氧化钙；
[设计实验]①Ca（OH）2、CaCO3；②Na2CO3 ；③变成红色；
[交流与讨论]（1）不正确；（2）高温煅烧；
Ⅱ．定量探究 
由反应前混合物的总质量-反应后混合物的质量=200g+200g-397.8g=2.2g可知是产生二氧化碳的质量
假设二氧化碳全部是碳酸钠与盐酸反应产生的，则需要碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106                    44
x                      2.2g
106
x
=
44
2.2g
        x=5.3g
碳酸钠的质量分数=
5.3g
53g
×100%=10%
答：样品中Na2C03的质量分数的最大值是10%．
点评：本题考查了一个氢氧化钠和氧化钙的变质的综合性问题，关键要明确变质后的产物碳酸钠和氢氧化钠的干扰，氢氧化钙和碳酸钙溶解性的干扰并进行计算．
练习册系列答案
相关题目
26、某化学兴趣小组用下图所示装置（省略了夹持装置）做如下实验：
研究课题：探究食品保鲜袋的元素组成．
查阅资料：碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的吸收剂；无水硫酸铜可作为吸水剂，且吸水后显蓝色．
提出猜想：制保鲜袋的材料可能是由“碳、氢、氧”中两种或三种元素组成．
实验步骤：
①按图示连接好仪器，将止水夹夹在F后的橡胶管处，B中注入适量水，当向A中缓缓注入少量水时，观察到装置B中的现象为X
G处液柱上升
，说明装置的气密性良好．
②按图示装好药品和1.4g剪碎的保鲜袋样品，除D、E、F、止水夹外将仪器按原样组装．
③向A中缓慢注水一段时间后，将已称重的D、E两干燥管和未称重F干燥管接到C的尾端．④给装置C加热，直至保鲜袋碎片完全燃烧．
⑤停止加热并继续向A中注水一段时间．
⑥分别对D、E进行第二次称重．
实验分析：
（1）根据实验原理分析，该套装置中缺少的玻璃仪器是
酒精灯
．
（2）实验步骤①中，观察到的现象为
G处液柱上升
．
（3）设置F处的干燥管的目的是
防止装置外空气中的CO2和H2O被E吸收，影响实验
．B处的浓硫酸起的作用是
干燥氧气或除去水蒸气
，如果没有B则对实验结果的影响是
使氢元素质量偏大或使水的质量偏大
．
（4）在加热装置C前，要向A中缓慢注水一段时间是为了
将装置中的空气排尽
．停止加热后继续向A中缓慢注水一段时间是为了
将生成的二氧化碳和水驱赶至D、E装置中被完全吸收
．
（5）第一次对D、E称重质量分别为82.0g、85.0g；第二次对D、E称重质量分别为83.8g、89.4g；则样品完全燃烧后产生水的质量为
1.8
g．
实验结论：
（6）该样品的组成元素一定是
C、H
．
（2012?白下区二模）已知草酸（H2C2O4）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究．
【提出猜想】
（1）分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物．
（2）分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物．
（3）分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物．
你认为合理的猜想是
（3）
（3）
（选填序号），依据是
质量守恒定律
质量守恒定律
．
【查阅资料】
（1）浓硫酸具有脱水性，可以将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去．
（2）白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色．
（3）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
【进行实验】为了检验草酸的分解产物的成份，该小组同学将草酸的分解产物通过下图所示的装置（部分夹持仪器已略去）．
（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了
H2O和CO2
H2O和CO2
．
（2）装置D的作用是
检验CO2是否已被完全除去
检验CO2是否已被完全除去
．
（3）证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括
D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊
D中澄清石灰水未变浑浊，E中固体由红色变为黑色，F中澄清石灰水变浑浊
．
（4）装置B中发生反应的化学方程式为
Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
；装置E中发生反应的化学方程式为
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2
．
【得出结论】草酸分解的化学方程式为
H2C2O4
 浓硫酸 
.
△
H2O+CO2↑+CO↑
H2C2O4
 浓硫酸 
.
△
H2O+CO2↑+CO↑
．
【反思与评价】从环保角度考虑，上述实验的不足之处是
装置F后缺少尾气处理装置
装置F后缺少尾气处理装置
．

已知草酸（H2C2O4）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究。

【提出猜想】（1）分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物。

（2）分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物。

（3）分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物。

你认为合理的猜想是     （选填序号），依据是                             。

【查阅资料】（1）浓硫酸具有脱水性，可以将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去。

（2）白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色。

（3）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

【进行实验】为了检验草酸的分解产物的成份，该小组同学将草酸的分解产物通过下图所示的装置（部分夹持仪器已略去）。

（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了      。（2）装置D的作用是                                     。

（3）证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括                                      。                  ；装置E中发生反应的化学方程式为                                        。

【得出结论】草酸分解的化学方程式为                                    。

【反思与评价】从环保角度考虑，上述实验的不足之处是                               。
某化学兴趣小组用下图所示装置（省略了夹持装置）做如下实验：

研究课题：探究食品保鲜袋的元素组成．
查阅资料：碱石灰是由氢氧化钠和氧化钙组成的吸收剂；无水硫酸铜可作为吸水剂，且吸水后显蓝色．
提出猜想：制保鲜袋的材料可能是由“碳、氢、氧”中两种或三种元素组成．
实验步骤：
①按图示连接好仪器，将止水夹夹在F后的橡胶管处，B中注入适量水，当向A中缓缓注入少量水时，观察到装置B中的现象为X______，说明装置的气密性良好．
②按图示装好药品和1.4g剪碎的保鲜袋样品，除D、E、F、止水夹外将仪器按原样组装．
③向A中缓慢注水一段时间后，将已称重的D、E两干燥管和未称重F干燥管接到C的尾端．④给装置C加热，直至保鲜袋碎片完全燃烧．
⑤停止加热并继续向A中注水一段时间．
⑥分别对D、E进行第二次称重．
实验分析：
（1）根据实验原理分析，该套装置中缺少的玻璃仪器是______．
（2）实验步骤①中，观察到的现象为______．
（3）设置F处的干燥管的目的是______．B处的浓硫酸起的作用是______，如果没有B则对实验结果的影响是______．
（4）在加热装置C前，要向A中缓慢注水一段时间是为了______．停止加热后继续向A中缓慢注水一段时间是为了______．
（5）第一次对D、E称重质量分别为82.0g、85.0g；第二次对D、E称重质量分别为83.8g、89.4g；则样品完全燃烧后产生水的质量为______g．
实验结论：
（6）该样品的组成元素一定是______．
已知草酸（H2C2O4）加热时在浓硫酸的作用下会发生分解反应，某化学兴趣小组对其分解产物进行了如下探究．
【提出猜想】
（1）分解产物是一氧化碳和水蒸气的混合物．
（2）分解产物是二氧化碳和水蒸气的混合物．
（3）分解产物是一氧化碳、二氧化碳和水蒸气的混合物．
你认为合理的猜想是______（选填序号），依据是______．
【查阅资料】
（1）浓硫酸具有脱水性，可以将有机物中的氢、氧元素按水的组成脱去．
（2）白色的无水硫酸铜遇水会变为蓝色．
（3）碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物．
【进行实验】为了检验草酸的分解产物的成份，该小组同学将草酸的分解产物通过下图所示的装置（部分夹持仪器已略去）．
（1）装置A中无水硫酸铜变蓝，装置B中澄清石灰水变浑浊，证明草酸分解产生了______．
（2）装置D的作用是______．
（3）证明草酸分解产生了一氧化碳的现象应包括______．
（4）装置B中发生反应的化学方程式为______；装置E中发生反应的化学方程式为______ 2Fe+3CO2

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