题目内容

【题目】碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物,通常用于吸收CO2及干操气体。某学校实验小组在实验室取了一定量已经使用过的碱石灰样品,并对其成分进行了如下探究。

[提出猜想]该碱石灰样品中可能含有CaO、___________ (填化学式)、CaCO3、NaOH和Na2CO3.

[设计方案] (1)甲同学在烧怀中放入适量的该碱石灰样品,先加入少量水,未发现放热现象,再加入足量蒸馏水充分搅拌,静置,有白色沉淀出现,甲同学认为样品中一定含有CaCO3.你认为甲同学的结论是否严谨?理由是:______________________________。

(2)乙同学进一步设计实验并进行验证,过程如下表:

实验操作

实验现象

实验结论

① 从甲同学的烧杯中取少量上层清液 于试管中,向其中滴加足量________溶液。

有白色沉淀生成

样品中一定有Na2CO3

② 将操作①所得到的混合物,过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液。

无明显现象

滤液中不含有NaOH

[实验结论]你认为通过以上甲、乙两位同学的实验探究,是否可以确定该碱石灰样品的组成成分?若能,请写出其组成;若不能,请说明理由______________________________。

[实验反思]丙同学进一步设计了如图所示的实验装置,通过称量B装置的质量变化来测定一定量样 品与足量稀盐酸反应所生成的CO2的质量(气密性良好,每步均完全反应,操作无误)。若丙同学最终测得的CO2质量比实际值小,你认为可能原因是____________________。

【答案】Ca(OH)2 可能是氢氧化钙和碳酸钠反应后新生成的碳酸钙 CaCl2 能,CaCO3和Na2CO3 锥形瓶中残留部分CO2未被NaOH溶液吸收(或锥形瓶中水吸收了部分CO2)

【解析】

[提出猜想]氧化钙能与水反应生成氢氧化钙,所以可能还含有氢氧化钙,化学式为:Ca(OH)2;

[设计方案] (1)甲同学在烧杯中放入少量的碱石灰样品,加入足量蒸馏水充分搅拌,静置有白色沉淀,甲同学认为样品中一定含有CaCO3,此说法不准确,因为碱石灰样品中可能含有碳酸钠和氢氧化钙,碳酸钠与氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀;

(2)①乙同学要想证明是否含有碳酸钠,因碳酸钠与氯化钙反应会生成碳酸钙白色沉淀,因此可从甲同学的烧杯中取少量上层清液于试管中,向其中滴加足量CaCl2溶液,有白色沉淀生成,说明含有碳酸钠;

[实验结论]甲同学在烧怀中放入适量的该碱石灰样品,先加入少量水,未发现放热现象,所以样品中没有氧化钙;将操作①所得到的混合物,过滤,向滤液中滴加无色酚酞试液,无明显现象,滤液中不含有氢氧化钠和氢氧化钙,所以样品中没有氢氧化钠和氢氧化钙;故固体中一定含有碳酸钙和碳酸钠;

[实验反思]由于锥形瓶中残留部分CO2未被NaOH溶液吸收或锥形瓶中水吸收了部分CO2,所以丙同学最终测得的CO2质量比实际值小。

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