题目内容
【题目】(题文)生石灰是一种传统的建筑材料,俗称“石灰”。 安徽凤阳大量石灰厂在石灰窑中 煅烧石灰石制得“石灰”,其反应原理是__________(用化学方程式表示)。化学兴趣小组的 同学对某石灰厂刚出窑的“石灰”的成分进行探究。
(提出问题)刚出窑的“石灰”有哪些成分?
(猜想) I.只有氧化钙 Ⅱ.只有碳酸钙
Ⅲ.____________________________;
(查阅资料)碱和碳酸盐同时存在时,酸碱中和反应优先于酸与碳酸盐的反应。
(实验探究)
(1)甲同学取一定量的“石灰”样品于试管中,并加入一定量的水,振荡,有白色不溶物。 甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙,即猜想 II 成立。乙同学认为上述实验不足以证明 猜想 II 成立,其理由是_________________________________;
(2)乙同学取一定量的“石灰”样品于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁,感觉发热; 继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化 钙 , 即 猜 想 I 成 立 。 丙 同 学 认 为 乙 同 学 的 实 验 不 足 以 证 明 猜 想 I 成 立 , 理 由 是_____;
(3)使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池,使用“石灰”时,先将生石灰倒入池内 水中,一段时间后,再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚,其主要 原因是_________________(用化学方程式表示);
(4)丙同学用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想Ⅲ成立,丁同学将酚酞试液换成盐溶液也 能完成实验,请完成实验报告。
实验方案 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
丙同学 | ________ | __________ | 猜想Ⅲ成立 |
丁同学 | _______ | ____________ |
【答案】 CaCO3CaO+CO2↑ 既有氧化钙又有碳酸钙 生石灰和水反应生成的熟石灰微溶于水也会产生沉淀 稀盐酸不足量(答案合理即可) CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 取样后加入足量的水溶液,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液;向滤渣中加入盐酸 溶液变红色;有气泡产生 取样后加入足量的水溶液,过滤,向滤液中滴加碳酸钠溶液;向滤渣中加入盐酸 产生白色沉淀;
有气泡产生
【解析】本题考查了生石灰的性质与用途,碱的化学性质,盐的化学性质,化学方程式的书写。
石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”,其反应原理是碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳,用化学方程式表示为:CaCO3CaO+CO2↑;
猜想:碳酸钙高温能分解生成氧化钙和二氧化碳,若反应完全,固体产物只有氧化钙,若没有反应发生固体为碳酸钙,若反应不完全,固体含有氧化钙和碳酸钙。刚出窑的“石灰”的成分:猜想Ⅲ:既有氧化钙又有碳酸钙;
实验探究:
(1)取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水振荡,有白色不溶物不足以说明只有碳酸钙,因为氧化钙与水反应生成的氢氧化钙微溶于水,也会产生白色沉淀;
(2)取一定量的剩余固体于试管中,加入一定量的水,触摸试管外壁感觉发热,继续向试管中加入几滴稀盐酸,没有气泡产生,说明有氧化钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,不能说明猜想Ⅲ成立,原因是稀盐酸不足量,即使有碳酸钙,加入的少量稀盐酸先消耗氢氧化钙,也不会出现气泡;
(3)氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成不溶的碳酸钙和水,石灰池内壁会逐渐增厚,该反应的化学方程式是:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(4)若猜想Ⅲ成立,固体中既有氧化钙又有碳酸钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红色。可用水和酚酞溶液检验氧化钙的存在;碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,可用盐酸检验碳酸钙的存在。若猜想Ⅲ成立,固体中既有氧化钙又有碳酸钙,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙的沉淀,可用水和碳酸钠溶液检验氧化钙存在,再用盐酸检验碳酸钙的存在。因此:
实验方案 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
丙同学 | 取样后加入足量的水溶液,过滤,向滤液中滴加酚酞溶液;向滤渣中加入盐酸 | 溶液变红色;有气泡产生 | 猜想Ⅲ成立 |
丁同学 | 取样后加入足量的水溶液,过滤,向滤液中滴加碳酸钠溶液;向滤渣中加入盐酸 | 产生白色沉淀;有气泡产生 |