Question

（2013?盐城一模）某学习小组对在实验中吸收过水蒸气和二氧化碳气体的碱石灰成分进行了研究．
【查阅资料】
①碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体．
②碱性的Na₂CO₃溶液可以与中性的CaCl₂溶液发生复分解反应．
【提出猜想】
该碱石灰的主要成分可能含有CaO、

Ca（OH）₂

、CaCO₃、NaOH和

Na₂CO₃

．
【设计方案、收集证据】
（1）甲同学在烧杯中放入2药匙的碱石灰样品，加入50mL蒸馏水充分搅拌，静置有白色沉淀，甲同学认为该沉淀是CaCO₃，乙同学认为他的结论不准确，理由是

氢氧化钙微溶于水

．
（2）乙同学进一步设计实验并进行验证，过程如下：

实验操作	实验现象	实验结论
①从甲同学的烧杯中取少量上层清液于试管中，向其中滴加足量CaCl2溶液．	有白色沉淀生成	生成白色沉淀的化学方程式为： CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl ．
②过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液．	不变红色	通过实验及分析，样品中只含有： 碳酸钠和碳酸钙．

【解释与评价】
（1）乙同学进一步设计了下列实验装置（图甲），通过称量B装置的质量变化来确定样品的成分及质量（气密性良好，每次实验中盐酸均足量，操作无误）．多次实验发现测定结果

偏大

（选填偏大、偏小），原因是

盐酸具有挥发性、滴加液体也占据了一定的体积、原空气中也含有二氧化碳

．
（2）在老师的指导下，乙同学完善了实验装置（图乙），并重新进行了实验，步骤如下：
①检查装置气密性，将5.06g干燥的样品放入锥形瓶中；
②打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b；
③称量盛有氢氧化钠浓溶液的D瓶质量；
④向锥形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再产生气泡；
⑤打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥称量D瓶质量，增重2.2g．
【实验反思】
（1）步骤②的作用是

排除原装置中的空气

．
（2）图乙中，装置C的作用是

吸水干燥作用

．
（3）步骤⑤的作用是

把瓶内气体全部压进D中

．
（4）通过分析及计算可知：5.06g样品中碳酸钙的质量为

4

g．

Answer 1

分析：本题能使同学们体会到实验探究的一般过程，通过分析可知：碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；因此该碱石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；甲同学在烧杯中放入2药匙的碱石灰样品，加入50mL蒸馏水充分搅拌，静置有白色沉淀，甲同学认为该沉淀是CaCO₃，乙同学认为他的结论不准确，理由是氢氧化钙微溶于水，达到饱和后也会沉下；乙同学进一步设计实验并进行验证，因为氯化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，因此有白色沉淀生成；过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液，现象是不变红色，因此没有氢氧化钠，通过实验及分析，样品中只含有：碳酸钠和碳酸钙．乙同学进一步设计的实验中，多次实验发现测定结果偏大，原因是：盐酸具有挥发性、滴加液体也占据了一定的体积、原空气中也含有二氧化碳等；步骤②打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b，它的作用是：排除原装置中的空气；图乙中，装置C中放的是浓硫酸，浓硫酸的作用是：吸水干燥作用；步骤⑤的作用是：把瓶内气体全部压进D中，使二氧化碳被全部吸收；根据化学方程式的计算，求碳酸钙的质量．

解答：解：（1）【提出猜想】通过分析可知：碱石灰是CaO与NaOH 的固体混合物，通常用于吸收二氧化碳及干燥气体，氧化钙和水反应生成氢氧化钙，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；因此该碱石灰的主要成分可能含有CaO、Ca（OH）₂、CaCO₃、NaOH和Na₂CO₃；故答案为：Ca（OH）₂；Na₂CO₃；
（2）【设计方案、收集证据】甲同学在烧杯中放入2药匙的碱石灰样品，加入50mL蒸馏水充分搅拌，静置有白色沉淀，甲同学认为该沉淀是CaCO₃，乙同学认为他的结论不准确，理由是氢氧化钙微溶于水，达到饱和后也会沉下；乙同学进一步设计实验并进行验证，因为氯化钙溶液和碳酸钠溶液反应生成白色沉淀碳酸钙和氯化钠，因此有白色沉淀生成；过滤，向滤液中滴加无色酚酞溶液，现象是不变红色，因此没有氢氧化钠，通过实验及分析，样品中只含有：碳酸钠和碳酸钙；故答案为：①氢氧化钙微溶于水②CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl；不变红色；
（3）【解释与评价】乙同学进一步设计的实验中，多次实验发现测定结果偏大，原因是：盐酸具有挥发性、滴加液体也占据了一定的体积、原空气中也含有二氧化碳等；故答案为：偏大；盐酸具有挥发性、滴加液体也占据了一定的体积、原空气中也含有二氧化碳；
（4）【实验反思】步骤②打开活塞b，从导管a处缓缓鼓入一定量的空气，关闭活塞b，它的作用是：排除原装置中的空气；图乙中，装置C中放的是浓硫酸，浓硫酸的作用是：吸水干燥作用；步骤⑤的作用是：把瓶内气体全部压进D中，使二氧化碳被全部吸收；根据化学方程式的计算，求碳酸钙的质量，即：设碳酸钙的质量为x，碳酸钙与硫酸反应生成的二氧化碳的质量为y，

100

x

=

44

y

，

106

5.06g-x

=

44

2，2g-y

；解得x=4g，故答案为：①排除原装置中的空气；②吸水干燥作用；③把瓶内气体全部压进D中；④4

点评：实验探究题是近几年中考的热点之一，既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．