题目内容

19．某化学兴趣小组取用生石灰时，发现装生石灰（CaO）的塑料试剂瓶已经膨胀破裂．他们请教老师后得知该生石灰已经变质．他们对瓶内固体的成分产生了好奇，于是他们对这瓶固体的成分展开了探究．
【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么？
【猜想假设】猜想一：全部是Ca（OH）2
猜想二：是CaO和Ca（OH）2的混合物
猜想三：是Ca（OH）2和CaCO3的混合物
你还可以作出的猜想是：CaO、Ca（OH）2和CaCO3的混合物或CaCO3
【查阅资料】Ca（OH）2微溶于水，能与稀盐酸反应生成氯化钙和水．
【分析判断】该固体可能含有Ca（OH）2的原因是CaO+H2O═Ca（OH）2（用化学方程式表示）
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
①取少量固体，倒入适量水，充分搅拌、静置无放热现象固体中一定不含CaO
②取上层清液于试管中，通入二氧化碳变浑浊固体中一定含Ca（OH）2
③另取少量固体放入试管中，加入稀盐酸       有气泡冒出固体中一定含CaCO3
写出操作②中发生的化学反应方程式CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
【实验结论】
通过以上实验探究，得出猜想三成立．
【拓展迁移】
小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意密封保存．
【数据处理】
为测定该固体中碳酸钙的质量分数，取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g，恰好完全反应，反应后烧杯中物质总质量为56.7g，则该固体中碳酸钙的质量分数是75%（写出具体的计算过程）．

分析 根据氧化钙在空气中的变化来分析；
氧化钙与水反应生成氢氧化钙；
根据已有的知识进行分析，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙且放出大量的热；二氧化碳能使氢氧化钙的水溶液变浑浊，碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体，据此解答．
加入稀盐酸时，石灰石样品中的碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水、二氧化碳；根据质量守恒定律，烧杯内质量的减少的质量即生成的二氧化碳质量，据此根据反应的化学方程式列式计算出参加反应的碳酸钙的质量，进而计算出石灰石样品中碳酸钙的质量分数．

解答 解：【猜想假设】氧化钙与空气中的水蒸气反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙和水，所以还有可能是CaO、Ca（OH）2和CaCO3的混合物或CaCO3；故填：CaO、Ca（OH）2和CaCO3的混合物或CaCO3；
【分析判断】可能含有Ca（OH）2的原因是：氧化钙与水反应生成氢氧化钙；故填：CaO+H2O═Ca（OH）2；
【实验探究】氧化钙能与水反应放出大量的热，若是感觉杯壁热，则说明有热量放出，说明含有氧化钙；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，加入盐酸产生大量的气泡，说明一定含有碳酸钙，故填：

实验操作实验现象实验结论
①取少量固体，倒入适量水，充分搅拌、静置无放热现象固体中一定不含CaO
②取上层清液于试管中，通入二氧化碳变浑浊固体中 一定含Ca（OH）2
③另取少量固体放入试管中，加入稀盐酸  有气泡冒出固体中一定含CaCO3
操作②中发生的反应是：二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，故填：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O．
【实验结论】通过以上探究可知：含有Ca（OH）2、CaCO3，故猜想三正确，故填：三；
【拓展迁移】因为氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，所以要密封保存；故填：密封保存；  
【数据处理】生成CO2的质量为10g+50g-56.7g=3.3g．
设石灰石样品中碳酸钙的质量为x，
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 
100                  44
x                    3.3g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{3.3g}$
x=7.5g
该固体中碳酸钙的质量分数是：$\frac{7.5g}{10g}×100%$=75%；故填：75%．

点评 本题考查了常见物质的用途以及物质成分的检验，解答本题关键是要知道鉴别碳酸钙是加入盐酸，看是否有气泡产生，鉴别氧化钙是利用氧化钙溶于水会放出热量．掌握根据化学方程式的计算即可正确解答本题，根据质量守恒定律计算出二氧化碳的质量是正确解答本题的前提和关键．

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