Question

16．興趣小組的同學對實驗室中存放的一瓶熟石灰固體試劑進行了如下實驗探究活動，請你參與他們的探究活動，并回答有關問題．
（1）小組間學認為：該試劑已經變質，因為熟石灰在空氣中能發生反應：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O（用化學方程式表示）．
（2）為檢驗熟石灰是否變質，小組同學進行了下列實驗：取少量熟石灰樣品放入潔凈的燒杯中，然后向燒杯中加人一定量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生（填寫實驗現象），最終固體全部消失，得到無色溶液．證明熟石灰樣品已變質．
（3）實驗（2）所得無色溶液中溶質的成分是什么呢？
【作出猜想】

猜想一	猜想二	猜想三	猜想四
只有氯化鈣	氫氧化鈣和氯化鈣	氯化氫和氯化鈣	氯化氫、氫氧化鈣和氯化鈣

【討論】小組同學一致認為猜想四不合理，理由是氯化氫和氫氧化鈣不能共存．
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性．
【實驗驗證】
    小明的方案：取少量燒杯中的溶液，向溶液中滴加幾滴酚酞溶液，若溶液不變色，證明猜想三正確．小組同學認為該方案不合理．理由是滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不變色．
    小陽的方案：取少量燒杯中的溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，因氫氧化鈣與碳酸鈉溶液能反應生成白色沉淀，證明猜想二正確．該方案也被小組同學否定了，否定的原因是Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（用化學方程式表示）．
    小組合議的方案：取少量燒杯中的溶液，用pH試紙測其pH約為4，證明猜想三正確．他們測定pH的正確操作是將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將待測液滴在試紙上，再將變色的試紙與標準比色卡對照讀出數值．
【反思】在實驗探究過程中，實驗方案必須要科學合理，才能得出正確的結論．

Answer 1

分析 （1）熟石灰變質是指Ca（OH）₂和空氣中的二氧化碳反應生成CaCO₃；
（2）根據鹽酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳氣體解答；
【作出猜想】鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體作出猜想；
【討論】根據氯化氫和氫氧化鈣不能共存解答；
【實驗驗證】根據滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不變色解答；
氯化鈣溶液可以和碳酸鈉溶液反應生成沉淀，和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，所以可以據此解答，注意加入的碳酸鈉溶液必須是足量的；
根據用pH試紙測定溶液pH的方法解答．

解答 解：
（1）熟石灰是氫氧化鈣的俗稱，氫氧化鈣能與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣而變質，反應的化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，為檢驗熟石灰是否變質，小組同學進行了下列實驗：取少量熟石灰樣品放入潔凈的燒杯中，然后向燒杯中加人一定量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生，最終固體全部消失，得到無色溶液．證明熟石灰樣品已變質．
【作出猜想】鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，猜想一：只有氯化鈣；猜想二：氫氧化鈣和氯化鈣；猜想三：氯化氫和氯化鈣；
猜想四：氯化氫、氫氧化鈣和氯化鈣；
【討論】猜想四是不合理的，因為氯化氫和氫氧化鈣能發生反應，不能共存；
【實驗驗證】
小明的方案：取少量燒杯中的溶液，向溶液中滴加幾滴酚酞溶液，若溶液不變色，證明猜想三正確．小組同學認為該方案不合理．理由是滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不變色；
小陽的方案：取少量燒杯中的溶液，向其中滴加碳酸鈉溶液，因氫氧化鈣與碳酸鈉溶液能反應生成白色沉淀，證明猜想二正確．該方案也被小組同學否定了，否定的原因是氯化鈣溶液可以和碳酸鈉溶液反應生成沉淀，和稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，所以可以將碳酸鈉溶液滴入反應后的溶液中，若觀察到有氣泡冒出，當沒有氣泡冒出時，則說明溶液中含有氯化氫和氯化鈣；若只生成白色沉淀則就是只含有氯化鈣．
小組合議的方案：將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將待測液滴在試紙上，再將變色的試紙與標準比色卡對照讀出數值，
答案：
（1）Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）有氣泡產生；
【作出猜想】

猜想一	猜想二	猜想三	猜想四
只有氯化鈣	氫氧化鈣和氯化鈣	氯化氫和氯化鈣	氯化氫、氫氧化鈣和氯化鈣

【討論】氯化氫和氫氧化鈣能發生反應，不能共存
【實驗驗證】
滴酚酞溶液遇酸性或中性溶液都不變色；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．
將一小片pH試紙放在表面皿上，用玻璃棒或膠頭滴管將待測液滴在試紙上，再將變色的試紙與標準比色卡對照讀出數值．

點評 本題探究久置的熟石灰粉末的組成，主要考慮熟石灰吸水與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣而變質，需要注意一些關鍵的詞，如猜想一中的“全部”、猜想二中的“部分”等，熟練掌握氫氧化鈣和碳酸鈣的性質是解題的關鍵．