Question

16．兴趣小组的同学对实验室中存放的一瓶熟石灰固体试剂进行了如下实验探究活动，请你参与他们的探究活动，并回答有关问题．
（1）小组间学认为：该试剂已经变质，因为熟石灰在空气中能发生反应：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O（用化学方程式表示）．
（2）为检验熟石灰是否变质，小组同学进行了下列实验：取少量熟石灰样品放入洁净的烧杯中，然后向烧杯中加人一定量的稀盐酸，观察到有气泡产生（填写实验现象），最终固体全部消失，得到无色溶液．证明熟石灰样品已变质．
（3）实验（2）所得无色溶液中溶质的成分是什么呢？
【作出猜想】

猜想一	猜想二	猜想三	猜想四
只有氯化钙	氢氧化钙和氯化钙	氯化氢和氯化钙	氯化氢、氢氧化钙和氯化钙

【讨论】小组同学一致认为猜想四不合理，理由是氯化氢和氢氧化钙不能共存．
【查阅资料】氯化钙溶液呈中性．
【实验验证】
    小明的方案：取少量烧杯中的溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液，若溶液不变色，证明猜想三正确．小组同学认为该方案不合理．理由是滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不变色．
    小阳的方案：取少量烧杯中的溶液，向其中滴加碳酸钠溶液，因氢氧化钙与碳酸钠溶液能反应生成白色沉淀，证明猜想二正确．该方案也被小组同学否定了，否定的原因是Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（用化学方程式表示）．
    小组合议的方案：取少量烧杯中的溶液，用pH试纸测其pH约为4，证明猜想三正确．他们测定pH的正确操作是将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值．
【反思】在实验探究过程中，实验方案必须要科学合理，才能得出正确的结论．

Answer 1

分析 （1）熟石灰变质是指Ca（OH）₂和空气中的二氧化碳反应生成CaCO₃；
（2）根据盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳气体解答；
【作出猜想】盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体作出猜想；
【讨论】根据氯化氢和氢氧化钙不能共存解答；
【实验验证】根据滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不变色解答；
氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以据此解答，注意加入的碳酸钠溶液必须是足量的；
根据用pH试纸测定溶液pH的方法解答．

解答 解：
（1）熟石灰是氢氧化钙的俗称，氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙而变质，反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，为检验熟石灰是否变质，小组同学进行了下列实验：取少量熟石灰样品放入洁净的烧杯中，然后向烧杯中加人一定量的稀盐酸，观察到有气泡产生，最终固体全部消失，得到无色溶液．证明熟石灰样品已变质．
【作出猜想】盐酸和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，猜想一：只有氯化钙；猜想二：氢氧化钙和氯化钙；猜想三：氯化氢和氯化钙；
猜想四：氯化氢、氢氧化钙和氯化钙；
【讨论】猜想四是不合理的，因为氯化氢和氢氧化钙能发生反应，不能共存；
【实验验证】
小明的方案：取少量烧杯中的溶液，向溶液中滴加几滴酚酞溶液，若溶液不变色，证明猜想三正确．小组同学认为该方案不合理．理由是滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不变色；
小阳的方案：取少量烧杯中的溶液，向其中滴加碳酸钠溶液，因氢氧化钙与碳酸钠溶液能反应生成白色沉淀，证明猜想二正确．该方案也被小组同学否定了，否定的原因是氯化钙溶液可以和碳酸钠溶液反应生成沉淀，和稀盐酸反应生成二氧化碳气体，所以可以将碳酸钠溶液滴入反应后的溶液中，若观察到有气泡冒出，当没有气泡冒出时，则说明溶液中含有氯化氢和氯化钙；若只生成白色沉淀则就是只含有氯化钙．
小组合议的方案：将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值，
答案：
（1）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）有气泡产生；
【作出猜想】

猜想一	猜想二	猜想三	猜想四
只有氯化钙	氢氧化钙和氯化钙	氯化氢和氯化钙	氯化氢、氢氧化钙和氯化钙

【讨论】氯化氢和氢氧化钙能发生反应，不能共存
【实验验证】
滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不变色；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
将一小片pH试纸放在表面皿上，用玻璃棒或胶头滴管将待测液滴在试纸上，再将变色的试纸与标准比色卡对照读出数值．

点评 本题探究久置的熟石灰粉末的组成，主要考虑熟石灰吸水与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙而变质，需要注意一些关键的词，如猜想一中的“全部”、猜想二中的“部分”等，熟练掌握氢氧化钙和碳酸钙的性质是解题的关键．