题目内容

20．同学们在帮老师整理实验室时，发现石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末．为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
【资料】①表是几种物质常温时的溶剂能力
②酚酞试剂遇碱性溶液变红色：石灰水溶液显碱性
OH-Cl-CO32-NO3-
Ca2+微溶不溶
（1）对白色粉末成分的猜想和成因分析：
白色粉末的成分形成的原因
可能是CaCO3反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
可能是Ca（OH）2暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出
经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是二者的混合物．
（2）设计实验：甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量水震荡，发现有白色固体不溶解，于是他得出粉末中一定有CaCO3，有人认为甲同学的结论不严密，理由是Ca（OH）2微溶于水（或可能是氢氧化钙）．为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验，请完成下列实验报告：
实验步骤可能观察到的现象结论
取上述试管中的上次清夜，滴加1～2滴无色酚酞试液酚酞试液变红色白色粉末中有Ca（OH）2
向上述试管中的残留固体中加入稀盐酸固体溶解，有气泡产生白色粉末有（“有”或“无”）CaCO3
由上述实验可知白色粉末的成分是：CaCO3和Ca（OH）2的混合物．
（3）实际应用：向盛有碳酸钙粉末的试管中加入足量的稀盐酸，完全反应后共收集到4.4g二氧化碳气体，试计算反应消耗的碳酸钙的质量．

分析 石灰水在空气中能与二氧化碳反应生成碳酸钙，同时氢氧化钙是微溶于水的，并随温度的升高溶解度降低，而可能结晶析出，因此在猜想白色固体的成分时要全面考虑，可能的其中的一种，也可能是二者的混合物．由此设计实验，在验证具体含有什么物质时要通过明显的现象得出结论，可以据此答题．

解答 解：
（1）若白色固体为碳酸钙，则应该是氢氧化钙和二氧化碳反应而生成的，故可以写出该反应的化学方程式；当然该白色固体也可能是水的蒸发而导致氢氧化钙析出；如果氢氧化钙是部分被反应成了碳酸钙，那么此时白色固体也可能是碳酸钙和氢氧化钙的混合物；
（2）根据溶解度表可知，碳酸钙不溶于水，但氢氧化钙微溶于水，所以甲同学的结论不正确；要验证该白色固体的组成可以结合氢氧化钙和碳酸钙的性质来选择酚酞试液和盐酸来检验；
（3）反应消耗的碳酸钙的质量为x
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
100                  44
x                   4.4g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10g
答案：
（1）

白色粉末的成分形成的原因
化学方程式为：CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（2）Ca（OH）2微溶于水（或可能是氢氧化钙）
实验步骤可能观察到的现象结论
酚酞试液变红色白色粉末中有Ca（OH）2
固体溶解，有气泡产生有
CaCO3和Ca（OH）2的混合物
（3）反应消耗的碳酸钙的质量为10g．

点评 熟练掌握氢氧化钙和碳酸钠的化学性质，知道氢氧化钙的变质的原因是和空气中的二氧化碳反应，所以应该密封保存．

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