Question

某化學興趣小組的同學對一瓶久置的熟石灰粉末的組成進行實驗探究，請你一起參與他們的探究活動．
【提出問題】這瓶熟石灰粉末是否已經變質生成了CaCO₃？
【進行猜想】猜想一：

 

．
猜想二：熟石灰部分變成了CaCO₃
猜想三：熟石灰沒有變質．
【設計實驗】該小組同學對猜想一設計了下列探究方案，請你幫助他們完成下表中相關實驗內容．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
①取樣，加適量水，攪拌，過濾 ②取少量濾液于試管中，滴入酚酞試液 ③取少量濾渣于試管中，加入鹽酸	②無明顯變化． ③	猜想一成立

【反思與應用】①要證明猜想二成立，可參照上述實驗方案進行探究，在步驟②中產生的實驗現(xiàn)象是

 

．
②熟石灰變質的化學反應方程式為

 

，因此實驗室中應

 

保存．
【數(shù)據(jù)處理】如圖所示，將10g已經全部變質的熟石灰粉末（即CaCO₃）放入燒杯中，加入一定量的稀鹽酸，恰好完全反應，產生氣體，完全反應后所得溶液質量為55.5g．
計算：①生成氣體的質量為

 

g；參與反應的HCl的質量為

 

g；
②反應前稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)．（寫出計算過程，結果精確到0.1%）

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,證明碳酸鹽,有關溶質質量分數(shù)的簡單計算,堿的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：溶質質量分數(shù)與化學方程式相結合的計算,科學探究

分析：【進行猜想】
熟石灰樣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．
【設計實驗】
取少量的熟石灰樣品于燒杯中，加適量的水充分溶解后過濾，向濾液中加入適量的酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色，說明樣品中含有氫氧化鈣；
向濾出固體中加入適量的稀鹽酸，固體溶解，有氣泡產生，說明樣品中含有碳酸鈣；
【反思與應用】①氫氧化鈣的水溶液能使酚酞試液變紅色，②碳酸鈣能和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳；對一些容易變質的藥品要密封保存；
【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)化學方程式和相關數(shù)據(jù)可以計算混合物中某種物質的質量分數(shù)．

解答：解：
【提出問題】氫氧化鈣變質后，生成碳酸鈣．故有三個可能：①氫氧化鈣；②氫氧化鈣、碳酸鈣；③碳酸鈣；
【設計實驗】取少量的熟石灰樣品于燒杯中，加適量的水充分溶解后過濾，向濾液中加入適量的酚酞試液，溶液變?yōu)榧t色，說明樣品中含有氫氧化鈣；
向濾出固體中加入適量的稀鹽酸，固體溶解，有氣泡產生，說明樣品中含有碳酸鈣；
【反思與應用】①氫氧化鈣的水溶液能使酚酞試液變紅色，②氫氧化鈣變質是由于Ca（OH）₂與空氣中的二氧化碳發(fā)生化學反應的緣故，變質的化學反應方程式為Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，因此氫氧化鈣應密封保存．
【數(shù)據(jù)處理】
解：①設生成的二氧化碳的質量為X，參與反應的HCl的質量為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
試樣中Ca（OH）₂的質量為：17.4g-10g=7.4g，
②反應前稀鹽酸中溶質的質量分數(shù)為

7.3g

55.5g+4.4g-10g

×100%=14.6%．
答案：
[進行猜想]猜想一：熟石灰粉末全部變質生成了CaCO₃．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
③取少量濾渣于試管中，加入鹽酸	③產生大量氣泡，濾渣全部溶解．	猜想一成立

[反思與應用]①濾液變紅．
②Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，密封．
[數(shù)據(jù)處理]計算：①4.4g；7.3g；
②14.6%．

點評：氫氧化鈣能與二氧化碳反應生成碳酸鈣，而氫氧化鈣微溶于水，而碳酸鈣難溶于水．但碳酸鈣能溶于酸．利用氫氧化鈣與碳酸鈣性質的不同，設計實驗鑒別兩物質是否存在是本題的一個重要考查內容．