Question

【题目】钙被称为人体中的“钢筋混凝土”。

（人体中的钙）

（1）人体缺钙不会导致_____（填字母，下同）。

A．佝偻病 B．侏儒症 C．骨质疏松

（2）人体中钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙[Ca10（PO4）6（OH）2]形式存在，其中磷元素化合价为_____。

（单质钙）

提出问题：钙的化合物很多，为什么我们很少提起单质钙呢？

思考猜想：钙的化学性质活泼。

实验验证一：如图1所示

查阅资料：在一个化学反应中，有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。

（3）实验结论：①写出钙与水反应的化学方程式_____。

②该反应_____（填“吸收”或“放出”）热量。

（干燥剂中的钙）

提出问题：一包生石灰干燥剂，使用一段时间后可能有哪些固体？

猜想假设：固体中含有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。

实验验证二：

（4）取固体样品加入水中，若温度明显升高，则含有_____；滴加酚酞后液体变红；继续加足量稀盐酸，如观察到_____，则固体中含有碳酸钙。

（5）小明认为无法判断是否含有氢氧化钙，理由是_____。

（6）为了进一步确定固体样品的成分及质量，实验小组利用如图2所示的装置（夹持仪器省略）进行实验。

查阅资料：氢氧化钙加热至580℃、碳酸钙加热至825℃分别分解生成两种氧化物。

①实验前首先要_____，再装入药品。

②装置E的作用是_____。

③控温电加热器使装置B中反应完全，再通一段时间空气，测得反应前后装置C、D分别增重18.0g和22.0g，将装置B中反应后剩余的固体氧化物加入足量水中溶解，蒸发所得固体（不含水）增重36.0g，求原固体样品中各成分的质量__________。（请写出计算过程）

Answer 1

【答案】B+5　。Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2↑　。放出氧化钙　；有气泡产生氧化钙与水反应生成的氢氧化钙溶液也呈碱性　。检查装置的气密性　，防止空气中的CO2和H2O进入D　。氢氧化钙的质量为74g，含碳酸钙的质量为50g，含氧化钙的质量为28g。

【解析】

根据生石灰的性质，碱、盐的化学性质，化合物中元素化合价的代数和为零进行分析。根据实验得到的数据结合物质的性质进行计算。

（1）人体缺钙会导致佝偻病和骨质疏松，不会导致侏儒症，故选B；

（2）钙元素显+2价，氧元素显﹣2价，氢氧根显﹣1价，设：磷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）×10+6x+（﹣2）×4×6+（﹣1）×2=0，则x=+5；

（3）①钙粒加入水中，钙粒的游动说明有气体生成，反应后的溶液能使酚酞变红说明的碱性物质生成，根据质量守恒定律可知该碱性物质是氢氧化钙，该反应中钙元素的化合价由0价变成了+2价，化合价升高，在一个化学反应中，有元素化合价升高，同时就有元素化合价降低。水中的氧元素化合价为-2价，氧元素的化合价已是最低不可能再降低，化合价降低的只可能是氢元素，氢元素在水中的化合价是+1价，可降低为0价，氢气的化合价为0价，所以钙与水反应生成氢气和氢氧化钙，化学方程式是Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑；

②钙粒加入水中，开始时溶液变浑浊，降温后变成澄清溶液，氢氧化钙溶解度随着温度升高而减小，因此该反应属于放热反应；

（4）氧化钙与水反应生成氢氧化钙，该反应是放热反应。取固体样品加入水中，若温度明显升高，则含有氧化钙；由于生成的氢氧化钙溶液显碱性，滴加酚酞后液体变红；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳。继续加足量稀盐酸，如观察到有气泡产生，则固体含有碳酸钙；

（5）氧化钙与水反应生成的氢氧化钙溶液也呈碱性，因此无法判断是否有氢氧化钙；

（6）①由于该实验需测定生成的气体质量，所以实验前首先要检查装置的气密性，再装入样品；

②碱石灰能吸收二氧化碳和水。装置D中的作用是吸收二氧化碳，空气中二氧化碳和水蒸气进入装置D会影响实验结果。装置E是为了防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，影响实验结果；

③根据“查阅资料：氢氧化钙加热至580℃、碳酸钙加热至825℃分别分解生成两种氧化物”可知氢氧化钙分解生成氧化钙和水，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳。浓硫酸具有吸水性，碱石灰能吸收二氧化碳。控温加热使装置B中反应完全，再通一段时间空气，测得反应前后装置C、D分别增重18.0g和22.0g，则氢氧化钙分解生成水的质量为18.0g，碳酸钙分解生成二氧化碳的质量为22.0g，设：氢氧化钙的质量为x，分解生成的氧化钙的质量为y，碳酸钙的质量为z，分解生成的氧化钙的质量为m，则

Ca(OH)2 CaO+H2O

74 56 18

x y 18.0g

x=74g

y=56g

CaCO3 CaO+CO2↑

100 56 44

z m 22.0g

z=50g

m=28g

将装置B中反应后剩余的固体氧化物加入足量水中溶解，蒸发所得固体（不含水）增重36.0g，设：参加反应的氧化钙的质量为n，则

CaO+H2O= Ca(OH)2 固体增加质量

56 74 74﹣56=18

n 36.0g

n=112g

则原固体样品中CaO的质量为112g﹣56g﹣28g=28g。由以上分析可知，原固体样品中含氢氧化钙的质量为74g，含碳酸钙的质量为50g，含氧化钙的质量为28g。

答：原固体样品中含氢氧化钙的质量为74g，含碳酸钙的质量为50g，含氧化钙的质量为28g。