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【题目】某化学兴趣小组取用生石灰时,发现装生石灰(CaO)的塑料试剂瓶已经膨胀破裂。他们请教老师后得知该生石灰已经变质。他们对瓶内固体的成分产生了好奇,于是他们对这瓶固体的成分展开了探究。
(1)【提出问题】这瓶久置的生石灰的成分是什么?
【猜想假设】猜想一:全部是Ca(OH)2
猜想二:是CaO和Ca(OH)2的混合物
猜想三:是Ca(OH)2和CaCO3的混合物
你还可以作出的猜想是:
(2)【查阅资料】Ca(OH)2微溶于水,能与稀盐酸反应生成氯化钙和水。
【分析判断】 该固体可能含有Ca(OH)2的原因是(用化学方程式表示)
(3)【实验探究】

实验操作

实验现象

实验结论

①取少量固体,倒入适量水,充分搅拌、静置

固体中一定不含CaO

②取上层清液于试管中,通入二氧化碳

变浑浊

固体中

③另取少量固体放入试管中,

有气泡冒出

固体中一定含CaCO3

写出操作②中发生的化学反应方程式。
(4)【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想成立。
(5)【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因,认识到实验室保存氧化钙应注意。
(6)【数据处理】为测定该固体中碳酸钙的质量分数,取样品10g于烧杯中加入稀盐酸50g,恰好完全反应,反应后烧杯中物质总质量为56.7g,则该固体中碳酸钙的质量分数是多少?(写出具体的计算过程)。

【答案】
(1)CaO、Ca(OH)2和CaCO3的混合物或CaCO3
(2)CaO+H2O=Ca(OH)2
(3)无放热现象,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)三
(5)密封保存
(6)解:根据质量守恒定律产生CO2的质量为10g+50g-56.7g=3.3g

设:该固体中碳酸钙的质量为x

CaCO3+

2HCl═

CaCl2+H2O+

CO2↑

100

44

x

3.3g

得x=7.5g

则该固体中碳酸钙的质量分数为7.5g/10g×100%=75%。


【解析】解:(1)生石灰和水作用生成熟石灰,熟石灰和二氧化碳作用生成碳酸钙,故久置的生石灰产生多种情况,故作出的猜想是:CaO、Ca(OH)2和CaCO3的混合物或CaCO3;

【分析判断】该固体可能含有Ca(OH)2的原因是CaO+H2O=Ca(OH)2;

【实验探究】(1)因为CaO溶于水中放出热量;如果没有放出热量说明没有CaO;(2)CO2能使澄清的石灰水变浑浊;如果有浑浊则含有Ca(OH)2方程式为CO2+ Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O;(3)验证碳酸钙加入盐酸,如果有气泡产生,说明含有碳酸钙。

【实验结论】通过以上实验探究,得出猜想三成立;

【拓展迁移】密封保存。
所以答案是:(1)CaO、Ca(OH)2和CaCO3的混合物或CaCO3;(2)CaO+H2O=Ca(OH)2(3)无放热现象;CO2+ Ca(OH)2 = CaCO3↓ + H2O;;(4)三;(5)密封保存;(6)75%。
【考点精析】解答此题的关键在于理解书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识,掌握注意:a、配平 b、条件 c、箭号,以及对根据化学反应方程式的计算的理解,了解各物质间质量比=系数×相对分子质量之比.

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(4)若要分离CO2和CO的混合气体,可将气体通过如图装置(液体药品均足量),操作步骤如下:

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