Question

8．同学在帮助老师整理实验室时，发现了半瓶久置的氢氧化钙粉末，他们决定对这瓶氢氧化钙粉末的组成进行实验探究．
（1）提出问题：这瓶氢氧化钙是否已经变质？
（2）猜想与假设：该氢氧化钙粉末的成分为
Ⅰ．氢氧化钙；
Ⅱ．氢氧化钙、碳酸钙；
Ⅲ．碳酸钙．
（3）设计方案、进行实验：请你参与探究，并填写下表

实验步骤	实验现象	实验结论
1．取样品少量于小烧杯中，加入适量水，充分搅拌，过滤．得滤液A和滤渣B	/	/
2．取少量滤渣A于试管中，加适量稀盐酸	大量气泡产生	氢氧化钙已经变质．
3．取少量滤液B于试管中，滴加无色酚酞试液	变红	确证氢氧化钙部分变质．

（4）联想与启示：氢氧化钙变质的原因CO₂+Ca（OH）₂=H₂O+CaCO₃↓（用化学方程式表示），因此氢氧化钙应密封保存．

加入盐酸的质量/g	0	25	37.5
锥形瓶中物质的质量/g	45	70	80.3

（5）【定量分析】为了进一步探究该氢氧化钙样品中各成分的质量，小组同学称取氢氧化钙样品12.4g于锥形瓶中，加入32.6g水，振荡形成悬浊液，向锥形瓶中逐滴滴加的稀盐酸，使其充分反应至无气体产生，测得加入盐酸的质量与锥形瓶中物质的质量关系如下表所示．
（Ⅰ）根据表中数据分析，加入盐酸的质量在0到25克时，仅有氢氧化钙与盐酸反应
（Ⅱ）试求12.4g该样品中各成分的质量．

Answer 1

分析 （2））猜想与假设：氢氧化钙变质后，生成碳酸钙；
（3）设计方案、氢氧化钙变质后，生成碳酸钙，碳酸钙难溶于水，而氢氧化钙微溶于水．所以我们可以根据是否溶于水，来推断是否变质．根据碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体，然后根据是否有气体产生来判断是否变质生成碳酸钙．根据氢氧化钙与二氧化碳能反应生成沉淀判定粉末中是否还有未变质的氢氧化钙；
（4）联想与启示：氢氧化钙变质是由于Ca（OH）₂与空气中的二氧化碳发生化学反应的缘故，因此氢氧化钙应密封保存；
（5）向氢氧化钙和碳酸钙的化合物中加入稀盐酸时，稀盐酸先和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，氢氧化钙完全反应后，稀盐酸再和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钙的质量，进一步可以计算氢氧化钙的质量及其氢氧化钙的质量分数．

解答 （2）猜想与假设：氢氧化钙变质后，生成碳酸钙．故有三个可能：①氢氧化钙；②氢氧化钙、碳酸钙；③碳酸钙；
（3）设计方案：氢氧化钙变质后，生成碳酸钙，碳酸钙难溶于水，而氢氧化钙微溶于水．所以我们可以根据是否溶于水，来推断是否变质．根据碳酸钙能与盐酸反应生成二氧化碳气体，然后根据是否有气体产生来判断是否变质生成碳酸钙．根据氢氧化钙与二氧化碳能反应生成沉淀判定粉末中是否还有未变质的氢氧化钙；
（4）联想与启示：氢氧化钙变质是由于Ca（OH）₂与空气中的二氧化碳发生化学反应的缘故，因此氢氧化钙应密封保存．
（5）加入盐酸的质量在0-25g时，反应前质量=45g+25g=70g，反应后质量仍然是70g，反应前后物质质量不变，说明是氢氧化钙和稀盐酸反应；
根据上表可知生成二氧化碳的质量为（12.4g+32.6g+37.5g）-80.3g=2.2g；
设碳酸钙的质量为x，
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
 100                  44
  x                  2.2g
$\frac{100}{x}=\frac{44}{2.2g}$  x=5g
则氢氧化钙的质量为12.4g-5g=7.4g
所以此样品中氢氧化钙的质量是7.4g，碳酸钙的质量是5g．
故答案为：①碳酸钙  ②加适量稀盐酸 ③合理即滴加无色酚酞试液可   ④变红  ⑤CO₂+Ca（OH）₂=H₂O+CaCO₃↓
   ⑥密封   ⑦Ca（OH）₂
（Ⅰ）氢氧化钙
（II）氢氧化钙：7.4g   碳酸钙 5g

点评 氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙，而氢氧化钙微溶于水，而碳酸钙难溶于水．但碳酸钙能溶于酸．利用氢氧化钙与碳酸钙性质的不同，设计实验鉴别两物质是否存在是本题的一个重要考查内容．