Question

实验课上，某小组的同学用生石灰进行“化学反应中能量的变化”实验时发现：向块状生石灰中加入适量水后没有明显的温度变化．为确定其原因，进行了如下实验探究．
【提出问题】生石灰是否变质？其成分是什么？
【查阅资料】氢氧化钙溶解过程中无明显温度变化，与盐酸反应无气体生成．
【猜想与假设】同学们认为生石灰样品已经变质，并对其成分作出了如下4种猜想．
猜想1：氧化钙和氢氧化钙；
猜想2：氧化钙和碳酸钙；
猜想3：

Ca（OH）₂和CaCO₃[或CaCO₃或Ca（OH）₂]

；
猜想4：氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙．
【进行实验】同学们将少量样品研碎后，按如图所示过程进行实验．

（1）在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有

CaO

．
结论：猜想3不成立．
（2）滤渣B中一定含有

CaCO₃

，用化学方程式表示生成该物质的反应

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．
结论：①块状生石灰表面发生变质；②猜想1不成立．
（3）为验证滤液C的成分，进行后续实验．

实验操作	实验现象	实验结论
取适量滤液C于试管中，向其中通入适量二氧化碳，观察	滤液变浑浊	①滤液中溶质为氢氧化钙 ②猜想4成立，猜想2不成立

【反思与评价】
上述实验过程能否得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是

不能．因为样品中有氧化钙，加水后能和水反应生成氢氧化钙，所以无法证明生石
灰样品中含有氢氧化钙

．

Answer 1

分析：【猜想与假设】猜想3：根据题中的其他猜想来完成解答；
【进行实验】（1）根据题中的查阅资料可以完成解答；
（2）向滤渣B中加入稀盐酸产生了气体，所以可以判断在滤渣中含有碳酸钙，可以据此解答该题；
（3）根据猜想可以知道在滤液中只有氢氧化钙能够溶于水，所以可以据此设计实验来进行解答；
【反思与评论】氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，可以据此来进行解答该题．

解答：解：【猜想与假设】猜想3：根据题中的其他猜想结合氧化钙的性质可以知道，该固体可能是氢氧化钙和碳酸钙；
【进行实验】（1）根据题中的查阅资料可以知道，氢氧化钙溶于水时温度变化不大，而本实验中液体明显升温，所以可以判断该物质中含有氧化钙；
（2）向滤渣B中加入稀盐酸产生了气体，所以可以判断在滤渣中含有碳酸钙，氢氧化钙可以和二氧化碳反应生成碳酸钙，该反应的化学方程式为：CaCO₃CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）根据猜想可以知道在滤液中只有氢氧化钙能够溶于水，所以可以取适量滤液C于试管中，向其中通入适量二氧化碳，若观察到滤液变浑浊，则说明滤液中含有氢氧化钙；
【反思与评论】氧化钙和水反应生成了氢氧化钙，所以不能判断氢氧化钙是来自于和水的反应还是在空气中发生变质，所以不能说明猜想②是否正确．
故答案为：【猜想与假设】猜想3：Ca（OH）₂ 和CaCO₃[或CaCO₃或Ca（OH）₂]；
【进行实验】（1）CaO；
（2）CaCO₃；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）

实验操作	实验现象	实验结论
取适量滤液C于试管中，向其中通入适量二氧化碳，观察	滤液变浑浊	①滤液中溶质为氢氧化钙 ②猜想4成立，猜想2不成立

（4）不能．因为样品中有氧化钙，加水后能和水反应生成氢氧化钙，所以无法证明生石
灰样品中含有氢氧化钙．

点评：本题综合考查生石灰氧化钙、熟石灰氢氧化钙的性质及碳酸根离子的检验，通过实验探究解决问题，综合性较强，要求学生具有分析和解决问题的能力．