Question

2．以石灰石为原料，可以生产生石灰，生石灰可做干燥剂，某科学兴趣小组的同学对食品厂某批次包装完整、粉状的生石灰成分进行质量检测．

【提出问题】该批次的生石灰成分及含量是否与标签相符？（标签如图1所示）
【猜想与假设】固体成分为：
A：全部是碳酸钙和杂质　　B：既有碳酸钙，也有氧化钙和杂质     C：氧化钙
【设计并完成实验】

实验操作	实验现象	实验结论
第一步操作：取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴几滴无色酚酞试液	溶液变红	说明固体成分中一定含有①氧化钙
第二步操作：再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸	有气泡生成	说明固体成分中一定含有②碳酸钙

【实验结论】该兴趣小组同学得出的结论是：样品中既有碳酸钙，也有氧化钙和杂质
【定量测定】称取10克该批次的生石灰样品（图2），置于锥形瓶中，向其中缓慢加稀盐酸，直至无气泡产生，电子天平读数减小0.88克，将锥形瓶中残留物进行过滤、洗涤、干燥，得到固体质量为0.2克．通过计算求出生石灰的含量．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据猜测A、B的结论进行分析；
【设计并完成实验】根据操作步骤和现象，说明固体成分中一定含有氧化钙；再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸，有气泡生成，说明固体成分中一定含有碳酸钙；
【实验结论】根据【设计并完成实验】进行分析；
【定量测定】根据碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，固体减少的质量就是二氧化碳的质量，求出碳酸钙的质量，剩余的0.2g固体是不能溶解的杂质，然后计算氧化钙的质量分数；
【问题讨论】根据挥发出的水蒸气计入二氧化碳的质量进行分析．

解答 解：【猜想与假设】碳酸钙高温煅烧，得到氧化钙和二氧化碳；碳酸钙为白色固体，分解生成的氧化钙也为白色固体．所以固体的成分可能全部是碳酸钙和杂质；既有碳酸钙，也有氧化钙和杂质；全部是氧化钙和杂质；
碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳，取少量固体于试管中，加适量水震荡后静置，再滴几滴无色酚酞试液；溶液变红，说明固体成分中一定含有氧化钙；再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸，有气泡生成，说明固体成分中一定含有碳酸钙，所以

实验操作	实验现象	实验结论
第一步操作：取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴几滴无色酚酞试液	溶液变红	说明固体成分中一定含有氧化钙
第二步操作：再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸	有气泡生成	说明固体成分中一定含有碳酸钙

【实验结论】剩余固体成分中有氧化钙和碳酸钙，与【猜想与假设】中的B相符合；
【定量测定】设样品中碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                   0.88g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$
  x=2g
所以氧化钙的质量分数为：$\frac{10g-2g-0.2g}{10g}$×100%=78%．
【问题讨论】由于生石灰与酸反应放出热量，导致水蒸气随CO₂一起从导管口逸出，使得二氧化碳的计算量增加，计算所得碳酸钙含量增加，而氧化钙最终含量将偏小．
故答案为：（1）【猜想与假设】氧化钙；
【设计并完成实验】

实验操作	实验现象	实验结论
第一步操作：取少量固体于试管中，加适量水振荡后静置，再滴几滴无色酚酞试液	溶液变红	说明固体成分中一定含有氧化钙
第二步操作：再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸	有气泡生成	说明固体成分中一定含有碳酸钙

【实验结论】样品中既有碳酸钙，也有氧化钙和杂质；
【定量测定】78%．

点评 本考点考查的是物质的鉴别，本题中有碳酸钙、生石灰和熟石灰的相互转化关系，生石灰转化成熟石灰时，会放出大量的热，要由现象得出正确的结论．解决本考点需要根据实验现象，综合分析，从而得出正确的结论．