Question

实验课上,某小组的同学用块状生石灰进行“化学反应中能量的变化”实验时发现:向块状生石灰样品中加入适量水后没有明显的温度变化。为确定其原因，进行了如下实验探究。实验验证一。

[提出问题]生石灰是否变质?其成分是什么?

[查阅资料]氢氧化钙溶解过程中无明显温度变化，与盐酸反应无气体生成。

[猜想与假设]同学们认为块状生石灰样品已变质，并对其成分作出了如下4种猜想。

猜想1:氧化钙和氢氧化钙:猜想2:氧化钙和碳酸钙:猜想3:______________；

猜想4:氧化钙、氢氧化钙和碳酸钙。

[进行实验]同学们将少量样品研碎后，按如图所示过程进行实验。

(1)在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有______________。

[结论]猜想3不成立。

(2)滤渣B中一定含有_____________，用化学方程式表示变质过程中生成该物质的反应_____________。

[结论]①块状生石灰表面发生变质:②猜想1不成立。

(3)为验证滤液C的成分，进行后续实验。

实验操作	实验现象	实验结论
____________	____________	②    滤液中溶质为氢氧化钙 ②猜想4成立，猜想2不成立

[反思与评价]

(4)有的同学认为上述实验过程不能得出猜想4成立、猜想2不成立的结论，理由是______________。

[注意:答对15题以下小题奖励4分，化学试卷总不超过60分]

实验验证二:为了进一步确定块状生石灰样品的成分及质量，实验小组利用如下图所示的装置(夹持仪器省略)进行实验。

查阅资料:氢氧化钙加热至580°C、碳酸钙加热至825°C分别分解生成两种氧化物。

(5)①装置E的作用是______________。

②控温电加热器使装置B中反应完全，再通一段时间空气，测得反应前后装置C、D分别增重18.0g和22.0g，将装置B中反应后剩余的固体氧化物加入足量水中溶解，蒸发所得固体(不含水)增重36. 0g.求原块状生石灰固体样品中各成分为______________，各物质的质量______________。

Answer

氢氧化钙和碳酸钙 氧化钙 碳酸钙 取适量滤液 C于试管中，向其中通入适量二氧化碳 滤液变浑浊 因为样品中有氧化钙，加水后能和水反应生成氢氧化钙，所以无法证明生石灰样品中含有氢氧化钙 防止空气中的CO2和H2O进入D ，影响实验结果 氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙 74.0g、50.0g、28.0g

【解析】

猜想与假设：氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，结合其它猜想，可知，猜想3：氢氧化钙和碳酸钙；

进行实验：（1）在溶解过程中用温度计测量液体的温度，发现温度计示数升高，说明样品中应该含有CaO，因为氧化钙与水反应放热；

（2）滤渣B加稀盐酸，能产生无色气体，则滤渣B一定含有碳酸钙，因为碳酸钙能与稀盐酸反应生成二氧化碳；

氢氧化钙能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，该反应的化学方程式为：；

（3）实验结论为：滤液中溶质为氢氧化钙，故实验操作为：取适量滤液 C于试管中，向其中通入适量二氧化碳，氢氧化钙能与二氧化碳反应生成碳酸钙，故实验现象是：滤液变浑浊；

反思与评价：（4）因为样品中含有氧化钙，加水后，氧化钙能与水反应生成氢氧化钙，所以无法证明生石灰样品中含有氢氧化钙；

实验验证二：（5）①装置E的作用是：防止空气中的CO2和H2O进入D ，影响实验结果；

②氢氧化钙加热至580°C、碳酸钙加热至825°C分别分解生成两种氧化物，根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，故氢氧化钙分解为氧化钙和水，碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳，装置C中增加的质量为氢氧化钙分解产生水的质量，装置D中增加质量为碳酸钙分解产生二氧化碳的质量；

设氢氧化钙的质量为x，生成氧化钙的质量为y

x=74.0g y=56.0g

设碳酸钙的质量为m，生成氧化钙的质量为n

m=50.0g n=28.0g

将装置B中反应后剩余的固体氧化物加入足量水中溶解，蒸发所得固体(不含水)增重36. 0g，装置B中反应后剩余固体为氧化钙，加入足量水，氧化钙与水反应生成氢氧化钙。

设参加反应的氧化钙的质量为a

a=112g

原固体中氧化钙的质量为：112g-56.0g-28.0g=28.0g

故原固体中含碳酸钙50.0g，氢氧化钙74.0g，氧化钙28.0g。