Question

【题目】某化学学习小组在老师的指导下，对白色粉笔的成分进行探究。

（提出问题）白色粉笔的主要成分是什么呢？老师提示是一种常见的钙盐与少量性质稳定的粘合剂制成的。

（猜想与假设）同学分别做出如下猜想：

A：碳酸钙 B：氢氧化钙 C：硫酸钙 D：氯化钙 E：硝酸钙

同学们根据老师提示并讨论，立即否定了B的猜想，你认为理由是______。

（查阅资料）

（1）硫酸钙是自然界中石膏矿的主要成分，为白色固体，微溶于水。

（2）室温下几种物质的溶解度

物质	碳酸钙	氯化钙	硫酸钙	硝酸钙
溶解度/g	0.0013	74.5	0.3	138

（进行实验）

	实验操作	现象	结论
①	取少量白色粉笔研碎于试管中，加入 ______	无现象	A不成立
②	取少量白色粉笔研碎于烧杯中，加入少量水，搅拌	固体没有明显减少	______ 不成立
③	将②进行 ______ 操作，得到清液A和固体，向清液中加入 ______ 溶液，再加入足量稀盐酸	产生白色沉淀，沉淀不消失	C成立

请写出③中发生反应的化学方程式______。

注意：若答对以下问题可奖励4分，化学试卷总分不超过60分。

（拓展延伸）为了测定生石膏的组成（CaSO4xH2O），即测定x的值，做了如下实验：将含结晶水的硫酸钙放在坩埚中加热，加热前和加热后都进行称量。随着实验次数的增加，加热的时间不断延长，他们在实验中将数据整理如下，并利用数据绘制的图象如图所示。

查阅资料：含结晶水的硫酸钙有两种组成形式，在加热过程中，分步失去结晶水，最终得到硫酸钙固体。

实验顺序 （按序延长加热时间）	固体质量/g
	加热前	加热后
1	3.44	3.26
2	3.44	3.12
3	3.44	2.90
4	3.44	2.90
5	3.44	2.80
6	3.44	2.78
7	3.44	2.72
8	3.44	2.72

（1）AB段固体质量不变的原因______。

（2）利用实验数据，计算x=______。

（3）图中CD段固体物质的化学式______。

Answer 1

【答案】氢氧化钙是碱而不是盐 稀盐酸 DE 过滤 氯化钡 CaSO4+BaCl2=BaSO4↓+CaCl2 未达到分解温度 2 2CaSO4H2O

【解析】

[猜想与假设]老师提示是一种常见的钙盐，氢氧化钙是碱而不是盐，B的猜想错误；

[进行实验]①取少量白色粉笔研碎于试管中，加入稀盐酸，无现象，说明无碳酸钙，A不成立；

②氯化钙、硝酸钙易溶于水，取少量白色粉笔研碎于烧杯中，加入足量水，搅拌，固体没有明显减少，说明无氯化钙、硝酸钙，DE不成立；

③将②进行过滤，得到清夜A和固体，向清液中加入氯化钡溶液，再加入足量稀盐酸，产生白色沉淀，沉淀不消失，说明有硫酸钙，丙成立；

硫酸钙与氯化钡反应产生硫酸钡沉淀和氯化钙，发生反应的化学方程式为：CaSO4+BaCl2=CaCl2+BaSO4↓；

[拓展延伸]（1）生石膏分解需要一定的温度，AB段固体质量不变的原因未达到分解温度；

（2）石膏加热分解减少的质量就是水的质量，由实验数据知3.44gCaSO4xH2O完全分解得到无水CaSO42.72g，则：

，

x=2，所以石膏的化学式为CaSO42H2O；

（3）由实验数据知在A-B段时石膏的质量为2.90g，其中CaSO42.72g，H2O0.18g。此时其化学式可表示为2CaSO4H2O。