Question

某化学课外活动小组在实验室配制石灰水时，因发现烧杯底部有固体未溶解，对熟石灰样品的主要成分进行了探究．请你参与讨论并完成实验报告．
【提出问题】针对该熟石灰样品的成分，同学们展开了讨论，小明认为溶解后剩余固体为变质后的难溶性物质，变质的化学方程式为

 

．小华同学不同意他的判断，你认为小华同学的理由是

 

．
【进行猜想】猜想一：熟石灰样品成分是Ca（OH）₂；
猜想二：熟石灰样品成分是CaCO₃；
猜想三：你认为熟石灰样品成分还可能是

 

．
【实验与结论】请你通过实验验证你的猜想：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取小烧杯中的物质进行   （填操作名称），得到固体和液体．		猜想三正确
②向①所得液体中加入适量   溶液；	溶液变红
③向①所得固体中加入适量稀盐酸

【拓展与应用】实验小组同学想测定样品中Ca（OH）₂的质量分数：称取上述0.5g样品，加足量水使之充分溶解，搅拌后过滤．
①甲组在实验室用pH试纸和配制好的10%盐酸溶液进行实验，实验数据记录见下表．（提示：氯化钙溶液呈中性）

加入盐酸溶液的质量/g	0	2.5	3.65	6
样品的pH	12	11	7	2

Ⅰ．边滴加稀盐酸，边不断搅拌的目的是

 

；
Ⅱ．样品中Ca（OH）₂的质量分数是

 

（列式计算）
②乙组同学由计算机描绘出了整个实验过程中溶液pH的变化图象如图．则图中b点溶液中含有的溶质有

 

（填化学式），乙组同学要计算出样品中氢氧化钙的质量分数，除了要用到已有数据外，你认为还需要的数据是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【提出问题】氢氧化钙能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，氢氧化钙微溶于水；
【进行猜想】样品可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合物；
【实验与结论】过滤可以把不溶于水的物质除去；氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；碳酸钙能和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
【拓展与应用】①Ⅰ．根据玻璃棒的作用分析；
Ⅱ．根据稀盐酸的质量、溶质质量分数可以计算氢氧化钙的质量，进一步可以计算样品中Ca（OH）₂的质量分数．
②溶液的pH、溶液体积、密度质量的计算公式．

解答：解：【提出问题】熟石灰易于空气中的二氧化碳反应而变质，变质的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
小华同学的理由是氢氧化钙微溶于水，固体还可能是未溶解的氢氧化钙．
【进行猜想】
猜想三：熟石灰样品成分还可能是Ca（OH）₂和CaCO₃的混合物．
【实验与结论】
①取小烧杯中的物质进行过滤，得到固体和液体；
②向①所得液体中加入适量酚酞溶液，溶液变红；
③向①所得固体中加入适量稀盐酸，有气泡产生；
【拓展与应用】
Ⅰ．边滴加稀盐酸，边不断搅拌的目的是使反应物充分接触充分反应；
Ⅱ．设：样品中Ca（OH）₂的质量为x，
Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，
  74      73
  x     3.65g×10%

74

73

=

x

3.65g×10%

   解得：x=0.37g，
样品中Ca（OH）₂的质量分数为：

0.37g

0.5g

×100%=74%，
②由图象可知，则图中b点溶液的pH小于7，溶液呈酸性，说明加入的盐酸过量，溶液的溶质有生成的氯化钙和剩余的盐酸，化学式是：HCl、CaCl₂；已知盐酸的体积，要求盐酸的质量还要知道密度．
故答为：【提出问题】Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；氢氧化钙微溶于水，未溶解的固体还有可能是氢氧化钙；
【进行猜想】Ca（OH）₂和CaCO₃；
【实验与结论】过滤，酚酞；产生大量的气泡；
【拓展与应用】①Ⅰ．使反应物充分接触充分反应；Ⅱ.74%；②HCl、CaCl₂；该盐酸的密度．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．