Question

通过学习碱的性质，我校化学兴趣小组的同学对实验室的“氢氧化钙是否变质以及变质的程度”展开了探究活动，请你一同参与：
（1）提出问题：氢氧化钙是否变质？
（2）猜想与假设：同学们经过讨论认为样品存在三种可能情况：没有变质；部分变质；完全变质．
（3）实验探究：

实验步骤及操作	实验现象	实验结论
取样于试管中，加入足 量蒸馏水振荡，静置 ①取上层清液，滴入 无色酚酞试液 ②倒去上层清液，再向 试管中注入稀盐酸	若：①无色酚酞试液不变红 ②有气泡产生	全部变质
	若：①无色酚酞试液变红 ②______	______
	若：①______ ②没有气泡产生	______

（4）小结与思考：同学们根据上述实验方案进行实验，确定该样品已部分变质，请写出氢氧化钙变质及实验中涉及的化学反应方程式：______、______．
（5）澄清的石灰水与稀盐酸反应没有明显外观现象．请你帮助他们找出实验方法，能通过明显的外观现象，证明澄清的石灰水与稀盐酸反应，并且能控制它们在恰好完全反应时停止实验．（已知氯化钙、硫酸钙、硝酸钙的水溶液呈中性）
（6）同学们为了测定氢氧化钙变质的程度，取已部分变质样品20g放入烧杯中，向其中加入100g一定质量分数的稀盐酸，二者恰好完全反应．反应结束后，称量烧杯中剩余物质的总质量为117.8g（不包括烧杯的质量，且气体溶解忽略不计）．试计算氢氧化钙的纯度是多少？

Answer 1

解：（3）根据结论：部分变质，那么成分是氢氧化钙和碳酸钙，故“②倒去上层清液，再向试管中注入稀盐酸”后肯定有气泡产生；
若没有气泡产生，说明氢氧化钙未变质，则全部是氢氧化钙，故①取上层清液，滴入无色酚酞试液，无色酚酞试液变红；
（4）氢氧化钙变质与二氧化碳反应产生碳酸钙和水，碳酸钙和盐酸反应产生二氧化碳气体，故反应的方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（5）澄清的石灰水与稀盐酸反应没有明显外观现象，可以应该酚酞的颜色变化指示溶液酸碱性的变化从而判断反应的进行及反应的程度，故答案为：
在澄清的石灰水中滴加几滴酚酞试液，溶液变红色，然后逐滴滴加稀盐酸，红色逐渐消失，则证明澄清的石灰水和稀盐酸反应；
当红色恰好变为无色时，二者恰好完全反应；
（6）解：生成二氧化碳的质量为：20g+100g-117.8g=2.2g
设参加反应的碳酸钙的质量为X，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 2.2g
100/44=X/2.2g X=5 g
氢氧化钙的纯度=×100%=75%
答：氢氧化钙的纯度是75%．
故答案为：（3）实验探究：②有气泡产生；部分变质；①无色酚酞试液变红；没有变质；
（4）小结与思考：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
（5）在澄清的石灰水中滴加几滴酚酞试液，溶液变红色，然后逐滴滴加稀盐酸，红色逐渐消失，则证明澄清的石灰水和稀盐酸反应；
当红色恰好变为无色时，二者恰好完全反应；
（6）解：生成二氧化碳的质量为：20g+100g-117.8g=2.2g
设参加反应的碳酸钙的质量为X，
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100 44
X 2.2g
100/44=X/2.2g X=5 g
氢氧化钙的纯度=×100%=75%
答：氢氧化钙的纯度是75%．
分析：（3）根据氢氧化钙的变质程度分析现象：①没有变质，只含有氢氧化钙，加酚酞试液会看到酚酞试液变成红色，加稀盐酸没有气泡产生；
②部分变质，则含有氢氧化钙和碳酸钙，加酚酞试液会看到酚酞试液变成红色，加稀盐酸有气泡产生；
③全部变质，只含有碳酸钙，加酚酞试液不会看到酚酞试液变成红色，加稀盐酸有气泡产生；
（4）根据氢氧化钙变质是与二氧化碳反应产生碳酸钙和水写出相关的方程式；
（5）通过酚酞试液颜色的变化指示反应的发生及反应的程度；
（6）根据反应前后溶液的质量差计算二氧化碳的质量，再通过方程式计算碳酸钙的质量，从而知道氢氧化钙的质量，再利用质量分数的公式计算氢氧化钙的纯度．
点评：本题考查了氢氧化钙的变质，握氢氧化钙变质的原因和氢氧化钙、碳酸钙的性质是解答此题的前提和基础，此外，还要根据现象分析结论，或者根据结论推出现象，正确书写化学方程式．