Question

某化学兴趣小组的同学对一瓶久置的熟石灰粉末的组成进行实验探究，请你一起参与他们的探究活动．
【提出问题】这瓶熟石灰粉末是否已经变质生成了CaCO₃？
【进行猜想】猜想一：

 

．
猜想二：熟石灰部分变成了CaCO₃
猜想三：熟石灰没有变质．
【设计实验】该小组同学对猜想一设计了下列探究方案，请你帮助他们完成下表中相关实验内容．

实验步骤	实验现象	实验结论
①取样，加适量水，搅拌，过滤 ②取少量滤液于试管中，滴入酚酞试液 ③取少量滤渣于试管中，加入盐酸	②无明显变化． ③	猜想一成立

【反思与应用】①要证明猜想二成立，可参照上述实验方案进行探究，在步骤②中产生的实验现象是

 

．
②熟石灰变质的化学反应方程式为

 

，因此实验室中应

 

保存．
【数据处理】如图所示，将10g已经全部变质的熟石灰粉末（即CaCO₃）放入烧杯中，加入一定量的稀盐酸，恰好完全反应，产生气体，完全反应后所得溶液质量为55.5g．
计算：①生成气体的质量为

 

g；参与反应的HCl的质量为

 

g；
②反应前稀盐酸中溶质的质量分数．（写出计算过程，结果精确到0.1%）

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,证明碳酸盐,有关溶质质量分数的简单计算,碱的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：溶质质量分数与化学方程式相结合的计算,科学探究

分析：【进行猜想】
熟石灰样品的主要成分可能是Ca（OH）₂；也可能是CaCO₃；也可能是Ca（OH）₂和CaCO₃．
【设计实验】
取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤，向滤液中加入适量的酚酞试液，溶液变为红色，说明样品中含有氢氧化钙；
向滤出固体中加入适量的稀盐酸，固体溶解，有气泡产生，说明样品中含有碳酸钙；
【反思与应用】①氢氧化钙的水溶液能使酚酞试液变红色，②碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；对一些容易变质的药品要密封保存；
【数据处理】根据化学方程式和相关数据可以计算混合物中某种物质的质量分数．

解答：解：
【提出问题】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；
【设计实验】取少量的熟石灰样品于烧杯中，加适量的水充分溶解后过滤，向滤液中加入适量的酚酞试液，溶液变为红色，说明样品中含有氢氧化钙；
向滤出固体中加入适量的稀盐酸，固体溶解，有气泡产生，说明样品中含有碳酸钙；
【反思与应用】①氢氧化钙的水溶液能使酚酞试液变红色，②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，变质的化学反应方程式为Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，因此氢氧化钙应密封保存．
【数据处理】
解：①设生成的二氧化碳的质量为X，参与反应的HCl的质量为y
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，
100    73              44
10g     y              x            
100/10g=44/x，100/10g=73/y
X=4.4g，y=7.3g
试样中Ca（OH）₂的质量为：17.4g-10g=7.4g，
②反应前稀盐酸中溶质的质量分数为

7.3g

55.5g+4.4g-10g

×100%=14.6%．
答案：
[进行猜想]猜想一：熟石灰粉末全部变质生成了CaCO₃．

实验步骤	实验现象	实验结论
③取少量滤渣于试管中，加入盐酸	③产生大量气泡，滤渣全部溶解．	猜想一成立

[反思与应用]①滤液变红．
②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，密封．
[数据处理]计算：①4.4g；7.3g；
②14.6%．

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．