Question

劉軍同學發現了一個在空氣中敞口放置了很長一段時間的盛放CaO的廣口瓶．他對該瓶中物質產生了濃厚的興趣，希望通過實驗的方法弄清楚其成份：
（1）【提出問題】該瓶中的物質可能是什么物質呢？
（2）【建立假設】劉軍同學認為有7種可能：①全部是CaO；③全部是CaCO₃；④是CaO與Ca（OH）₂的混合物；⑤是Ca（OH）₂與CaCO₃的混合物；⑥是CaO與CaCO₃的混合物；⑦是CaO、Ca（OH）₂與CaCO₃的混合物．
但是，其中有些假設是不合理的，例如“②全部是Ca（OH）₂”的假設就不合理，你認為它不合理的原因是______．
（3）【收集證據】
①查閱資料，氧化鈣是一種常用的食品干燥劑，與水反應的過程中會放出大量的熱．為了證明該物質中含有氧化鈣，劉軍同學設計了如下的實驗方案：
取適量廣口瓶中物質樣品到燒杯中，加入足量的水，攪拌后靜置，在燒杯中上層清液里滴入2滴無色的酚酞試液，觀察現象．（結論：燒杯中液體變成紅色，證明該樣品中含有氧化鈣．）
你認為他設計的實驗方案合理嗎？理由是什么？______，______．
②請寫出你設計的實驗方案：______．
③為了驗證該物質中含有CaCO₃，可以選擇稀鹽酸，可以取適量的樣品到試管中，再向試管中加入適量的稀鹽酸，觀察現象．如果該樣品中含有CaCO₃，觀察到的現象為______，發生反應的化學方程式為：______．

Answer 1

【答案】分析：根據已有的知識進行分析，氫氧化鈣易于空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣，氧化鈣能與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣的水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，要設計實驗證明樣品中含有氧化鈣，就是根據氧化鈣與水反應放熱進行判斷，碳酸鹽遇酸化氣．
解答：解：（2）氧化鈣露置于空氣中生成的氫氧化鈣易于空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣，所以本題答案為：Ca（OH）₂與空氣中CO₂發生化學反應使樣品中必然含有CaCO₃；
（3）①氫氧化鈣的水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅，所以本題答案為：不合理，如果原樣品中含有Ca（OH）₂，溶解于水后，溶液呈堿性，也能使無色酚酞試液變紅；
②要設計實驗證明樣品中含有氧化鈣，就是根據氧化鈣與水反應放熱進行判斷，所以本題答案為：在燒杯中加入適量的蒸餾水，測出其溫度T₁，取適量的瓶中物質樣品加入到燒杯中，用玻璃棒攪拌，再次測出燒杯中液體溫度T₂，比較兩次測得的溫度值，如果T₁＜T₂，說明反應中放出了熱量，證明原樣品中含有氧化鈣，否則就不含有氧化鈣；
③碳酸鈣能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體、水和氯化鈣，會看到有氣泡產生，所以本題答案為：固體物質逐漸溶解，有氣泡產生，CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
點評：本題考查了氧化鈣露置于空氣中物質成分的推斷，完成此題，可以依據氧化鈣、氫氧化鈣以及碳酸鈣的性質進行，要求同學們熟練掌握這三者之間的轉化，以便靈活應用．