Question

【題目】化學興趣小組活動中，指導老師拿來了一包已經完全失效的石灰干燥劑。為了確定該干燥劑的組成，同學們進行了如下探究活動：

（查閱資料）石灰干燥劑的成分為CaO，請寫出該干燥劑干燥原理：_____（用化學方程式表示）。

（提出猜想）①該干燥劑的成分為Ca（OH）2；②該干燥劑的成分為CaCO3；③該干燥劑的成分為_____。

（方案設計）小組成員設計了如下的實驗方案：

方案一：取樣，滴加足量的稀鹽酸，有氣泡產生，則白色固體為CaCO3；

方案二：取樣，滴加少量的稀鹽酸，沒有氣泡產生，則白色固體為Ca（OH）2；

方案三：取樣，加入水中，振蕩，靜置，上層為清液，下層出現固體不溶物，取上層清液滴加酚酞溶液變紅，則固體為CaCO3和Ca（OH）2的混合物。

（1）上述方案是否有不合理的地方？_____，若有，請簡要說明不合理的理由：_____（若有多個方案不合理，只需要選擇其中的一個作答即可）。

（2）實驗證實，該固體是CaCO3和Ca（OH）2的混合物。請你再設計一種實驗方案予以證明（只要寫出實驗步驟和現象即可）。

實驗操作步驟	實驗現象
_____	_____

（反思與評價）實驗小組的同學取了一定量樣品，加入足量的稀鹽酸，通過測得生成CO2氣體的質量計算得該混合物中CaCO3的質量分數。實驗中，若有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出，造成計算結果與實際值相比_____（填“偏大”“偏小”或“不變”）。

Answer 1

【答案】CaO+H2O＝Ca（OH）2 CaCO3和Ca（OH）2的混合物 有 方案一不能說明白色固體中不含有Ca（OH）2或方案二中加入的鹽酸是少量的，可能只與Ca（OH）2反應，未與CaCO3反應，無法證明CaCO3不存在；或方案三不能說明白色固體中含有CaCO3，因為不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2 ①取樣，滴加足量稀鹽酸或②另取適量的樣品，加入足量的水溶解，靜止取上層清液，滴加酚酞溶液 ①產生大量的氣泡②溶液變紅色 偏小

【解析】

氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色，能和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀和水；稀鹽酸和氫氧化鈣反應生成氯化鈣和水，和碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳。

石灰干燥劑的成分為CaO，該干燥劑干燥原理：氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為：CaO+H2O＝Ca（OH）2。

①氫氧化鈣沒有和二氧化碳反應，該干燥劑的成分為Ca（OH）2；

②氫氧化鈣完全和二氧化碳反應，該干燥劑的成分為CaCO3；

③氫氧化鈣部分和二氧化碳反應，該干燥劑的成分為CaCO3和Ca（OH）2的混合物。

（1）上述方案有不合理的地方，不合理的理由：方案一不能說明白色固體中不含有Ca（OH）2；

方案二中加入的鹽酸是少量的，可能只與Ca（OH）2反應，未與CaCO3反應，無法證明CaCO3不存在；

方案三不能說明白色固體中含右CaCO3，因為不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2。

或方案二中加入的鹽酸是少量的，可能只與Ca（OH）2反應，未與CaCO3反應，無法證明CaCO3不存在；或方案三不能說明白色固體中含右CaCO3，因為不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2。

（2）①取樣，滴加足量稀鹽酸，產生氣泡，說明樣品中含有碳酸鈣；

②另取適量的樣品，加入足量的水溶解，靜止取上層清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液變紅色，說明樣品中含有氫氧化鈣，實驗過程如下所示：

實驗操作步驟	實驗現象
①取樣，滴加足量稀鹽酸 ②另取適量的樣品，加入足量的水溶解，靜止取上層清液，滴加酚酞溶液	①產生大量的氣泡 ②溶液變紅色

實驗中，若有部分生成的二氧化碳氣體因溶解于水而沒有全部逸出，導致二氧化碳測定值偏小，從而導致計算的碳酸鈣質量偏小，進一步導致計算結果與實際值相比偏小。