Question

16．某同學為了研究生石灰（CaO）露置于空氣中變質的情況，設計了如下實驗：

請通過計算推斷粉末A的成分，并計算粉末A中CaO的質量分數．

Answer 1

分析 根據生石灰可以吸收空氣中的水和二氧化碳而變質故A可能為CaO，Ca（OH）₂，CaCO₃的混合物．在A中加入鹽酸，與CaCO₃反應放出CO₂，CO₂又帶水蒸氣，鹽酸又有揮發性，因此B的成分為H₂O，CO₂，HCl，當通入濃硫酸時，水吸收，HCl易溶于水也被吸收，在酸性條件下CO₂在水中溶解很少，故剩余CO₂與石灰水反應．

解答 解：二氧化碳和Ca（OH）₂反應生成CaCO₃ $\frac{w}{4}$，
設生成二氧化碳的質量為x，
Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O，
         44     100
         x       $\frac{w}{4}$
$\frac{44}{x}$=$\frac{100}{\frac{w}{4}}$
x=$\frac{11w}{100}$
依此類推，因為變質粉末中的CaCO₃和HCl反應生成CO₂，所以CaCO₃是$\frac{w}{4}$，CaCO₃可看作是CaO和CO₂組成的，所以參與反應的CO₂推出是$\frac{11w}{100}$，由于增重0.2w，所以剩下的0.09w是吸收的水，CaO和H₂O生成Ca（OH）₂，算出Ca（OH）₂是0.37w，剩下的沒反應的就是CaO了，是1.2w-0.37w-0.25w=0.58w．所以A中是0.58w的CaO，0.37w的Ca（OH）₂0.25w的CaCO₃．　
A中的CaO的質量分數為：$\frac{0.58w}{1.2w}$×100%=48.3%
故答案為：CaO，Ca（OH）₂，CaCO₃的混合物    48.3%．

點評 本題以生活中常見的食品干燥劑為情境角度出發，考查干燥劑是否變質的實驗探究的綜合性推斷題，考查了CO₂  Ca（OH ）₂  CaCO₃ 三者之間如何相互轉化，特別是考查學生的在實驗探究中推斷分析能力，和平時對含碳的化合物的化學性質的積累！通過該實驗探究結果引發學生在化學實驗室中氫氧化鈣如何正確保存，做到學以致用．