Question

19．生石灰（CaO）是常用的食品干燥劑（如圖2），小明從雪餅袋內(nèi)取出一包干燥劑，用它展開(kāi)探究活動(dòng)．
探究一：探究干燥劑是否已經(jīng)失效，方法是取該干燥劑于燒杯中，加適量水，用溫度計(jì)測(cè)量，若溫度升高，則沒(méi)有完全失效．
探究二：干燥劑已經(jīng)完全失效，其成分是什么？
【猜想與假設(shè)】變質(zhì)后的成分可能是：
猜想1：氫氧化鈣；     猜想2：碳酸鈣；     猜想3：Ca（OH）₂和CaCO₃；
【查閱資料】氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水．
CO₂與NaOH溶液反應(yīng)生成Na₂CO₃ 和水
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們將少量樣品研碎后，分別設(shè)計(jì)了自己的實(shí)驗(yàn)方案（如圖1）．

（1）依據(jù)小明的實(shí)驗(yàn)，確定猜想1不正確．
（2）小明要進(jìn)一步確定實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還需進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是取濾液C于試管中，通入CO₂，觀察現(xiàn)象．
（3）小剛的實(shí)驗(yàn)還不足以得出結(jié)論，還需進(jìn)行的操作是測(cè)定反應(yīng)后氫氧化鈉溶液的質(zhì)量．
（4）小剛通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定猜想3正確，他的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是錐形瓶?jī)?nèi)有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量增量小于6.6g．

Answer 1

分析 探究一：根據(jù)氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)來(lái)分析；
探究二：【猜想與假設(shè)】根據(jù)氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析；
（2）根據(jù)氫氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)來(lái)分析解答；
（3）根據(jù)碳酸鈣、氫氧化鈣與鹽酸反應(yīng)的生成物以及二氧化碳的性質(zhì)和根據(jù)化學(xué)方程式的進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)（3）中的計(jì)算結(jié)果分析解答．

解答 解：探究一：因?yàn)檠趸�鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，此過(guò)程會(huì)放出熱量，所以在檢驗(yàn)該干燥劑是否失效時(shí)，可這樣進(jìn)行：取該干燥劑于燒杯中，加適量水，用溫度計(jì)測(cè)量，若溫度升高，則沒(méi)有完全失效．故填：取該干燥劑于燒杯中，加適量水，用溫度計(jì)測(cè)量，若溫度升高，則沒(méi)有完全失效；
探究二：【猜想與假設(shè)】氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣吸收空氣中的二氧化碳會(huì)生成碳酸鈣，所以變質(zhì)后的成分可能是碳酸鈣或氫氧化鈣或氫氧化鈣與碳酸鈣的混合物；故填：Ca（OH）₂和CaCO₃；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）因?yàn)闉V渣中加入稀鹽酸產(chǎn)生了氣體，說(shuō)明濾渣中一定含有碳酸鈣，則猜想1一定不正確；故填：猜想1；
（2）因?yàn)槎�氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，所以要檢驗(yàn)濾液中是否含有氫氧化鈣，可取濾液C于試管中，通入二氧化碳，若濾液C變渾濁，則其中含有氫氧化鈣；若濾液C不變渾濁，則其中不含氫氧化鈣；故填：取濾液C于試管中，通入CO₂，觀察現(xiàn)象；
（3）根據(jù)小剛的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，若觀察到錐形瓶?jī)?nèi)氣泡產(chǎn)生，則說(shuō)明樣品中含有碳酸鈣，但是無(wú)法證明是否含有氫氧化鈣，這就需要進(jìn)一步測(cè)定反應(yīng)后氫氧化鈉溶液的質(zhì)量；
假設(shè)15g干燥劑樣品全部為碳酸鈣，則設(shè)生成二氧化碳的質(zhì)量為x，即氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量也為x．
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
 100                                  44
 15g                                   x
$\frac{100}{44}=\frac{15g}{x}$
x=6.6g
做出如下分析：錐形瓶?jī)?nèi)的樣品中，加入足量的稀鹽酸，若沒(méi)有氣泡產(chǎn)生，則猜想1正確；
若錐形瓶?jī)?nèi)的樣品中，加入足量的稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，完全反應(yīng)后且氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量為6.6g，則猜想2正確；
若錐形瓶?jī)?nèi)的樣品中，加入足量的稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，完全反應(yīng)后且氫氧化鈉溶液增重的質(zhì)量小于6.6g，則猜想3正確；
故答案為：測(cè)定反應(yīng)后氫氧化鈉溶液的質(zhì)量；
（4）由（3）中的分析可知，若錐形瓶?jī)?nèi)有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量增量小于6.6g，則證明樣品中既有氫氧化鈣，也有碳酸鈣，即猜想3正確；故填：錐形瓶?jī)?nèi)有氣泡產(chǎn)生，氫氧化鈉溶液的質(zhì)量增量小于6.6g．

點(diǎn)評(píng) 生石灰的主要成分是氧化鈣，氧化鈣極易吸收水分變成氫氧化鈣，氫氧化鈣吸收二氧化碳生成碳酸鈣，結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析進(jìn)行解答即可．解答本題要掌握各種物質(zhì)的性質(zhì)和物質(zhì)之間相互作用時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方面的內(nèi)容，只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問(wèn)題做出正確的判斷．