题目内容

1.白色粉笔是一种常用的教学用品,同学们都以为粉笔是用熟石灰制成的,主要成分是碳酸钙.于是小军将粉笔研碎置于烧杯中,加水充分溶解后过滤,然后取少量滤渣于试管中,并滴加稀盐酸,看到的现象为无气泡产生,证明不是碳酸钙.
【提出问题】白色粉笔的主要成分是什么?
【查阅资料】经询问老师后,老师告诉他们粉笔的主要成分是硫酸钙或硝酸钙中的一种,并且硝酸钙易溶于水;硫酸钙微溶于水;硫酸钡不溶于水,也不溶于稀硝酸,并鼓励同学们自己进一步进行探究.
【做出猜想】①硫酸钙;②硝酸钙.
【实验探究】小兵取少量滤液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色不溶物产生,发生反应的化学方程式为CaSO4+Ba(NO3)2=Ca(NO3)2+BaSO4↓,反应类型为复分解反应.
【实验结论】该粉笔主要成分为CaSO4.
【继续探究】为防止小兵的实验废液污染环境,小天对其反应后的滤液进行探究,请你帮助他完成实验报告:
实验操作实验现象实验结论
取样,滴加氯化钡溶液产生白色沉淀滤液中含有硝酸钡
【补充探究】小兵经过上述探究之后,联想到化学老师曾讲过不能用块状大理石和稀硫酸反应(化学方程式为CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑)来制取CO2,也与硫酸钙有关,那么原因是碳酸钙与硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在块状大理石表面,使大理石和硫酸隔绝,阻止反应继续进行.

分析 根据碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体进行解答;
【实验探究】根据硫酸钙和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钙,且硫酸钡不溶于水稀硝酸进行解答;
【实验结论】根据实验探究可知该粉笔主要成分硫酸钙进行解答;
【继续探究】根据硫酸钙和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钙,滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸后溶液中一定含有硝酸钙和稀硝酸,不知道是否含有硫酸钙进行解答.
【补充探究】碳酸钙与硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在块状大理石表面,使大理石和硫酸隔绝,阻止反应继续进行,所以不能用块状的大理石和稀硫酸反应,但大理石粉末与硫酸能充分接触,故可用于制取二氧化碳

解答 解:碳酸钙和盐酸反应会生成二氧化碳气体,所以将烧杯中的物质过滤,然后取少量滤渣于试管中,并滴加稀盐酸,看到无气泡产生的现象;故填:无气泡产生;
【实验探究】硫酸钙和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钙,且硫酸钡不溶于水稀硝酸,所以兵取少量滤液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色不溶物产生,说明主要成分是硫酸钙,发生反应的化学方程式为CaSO4+Ba(NO3)2=Ca(NO3)2+BaSO4↓;该反应为复分解反应;
【实验结论】硫酸钙和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钙,且硫酸钡不溶于水稀硝酸,所以兵取少量滤液于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸,有白色不溶物产生,说明主要成分是硫酸钙;故填:CaSO4;
【继续探究】硫酸钙和硝酸钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和硝酸钙,滴加Ba(NO3)2溶液和稀硝酸后溶液中一定含有硝酸钙和稀硝酸,不知道是否含有硫酸钙,所以试验方案:

实 验 操 作实 验 现 象实 验 结 论
取样,滴加氯化钡溶液产生白色沉淀滤液中含有硝酸钡
【补充探究】小兵经过上述探究之后,联想到化学老师曾讲过不能用块状大理石和稀硫酸反应,故其反应的化学方程式为 CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑来制取CO2,也与硫酸钙有关,那么原因是 碳酸钙与硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在块状大理石表面,使大理石和硫酸隔绝,阻止反应继续进行,所以不能用块状的大理石和稀硫酸反应,但大理石粉末与硫酸能充分接触,故可用于制取二氧化碳.
故答案为:
无气泡产生;CaSO4+Ba(NO3)2=Ca(NO3)2+BaSO4↓;复分解反应;CaSO4;【继续探究】
实 验 操 作实 验 现 象实 验 结 论
取样,滴加氯化钡溶液产生白色沉淀滤液中含有硝酸钡
CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑;碳酸钙与硫酸反应生成微溶性的硫酸钙,会覆盖在块状大理石表面,使大理石和硫酸隔绝,阻止反应继续进行.

点评 解答这类题目时,首先赏析问题情景,找到实验探究的反应原理;再根据实验的反应原理,分析推断出该物质的组成成分;然后得出所要探究的物质中所含的成分即可.本题考查了常见物质成分的推断,完成此题,可以依据物质的性质进行.

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