Question

實驗室常用的干燥劑“堿石灰”是CaO和固體NaOH的混合物，極易與空氣中水蒸汽和CO₂反應(yīng)而變質(zhì)．某同學(xué)對一瓶久置的“堿石灰”作了如下探究：
（1）【猜想】
猜想Ⅰ：沒有變質(zhì)，“堿石灰”只含有CaO、固體NaOH；
猜想Ⅱ：已完全變質(zhì)，“堿石灰”全部變成了CaCO₃和Na₂CO₃．
（2）【實驗】如圖所示：

（3）【判斷】
a．若Ca（OH）₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不會放熱，則由操作②現(xiàn)象判斷：猜想Ⅱ______（填：成立、不成立）
b．操作④發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的方程式為______；由操作⑤⑥的現(xiàn)象判斷：濾液中一定含有______（寫化學(xué)式）；由此判斷猜想Ⅰ______（填：成立、不成立）．
c．綜合a和b的結(jié)論，判斷該樣品變質(zhì)情況為______．任寫二個變質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式______，______．
（4）【拓展】由上述實驗說明，實驗室中“堿石灰”應(yīng)______保存；操作③中玻棒的作用是______．

Answer 1

解：（3）【判斷】a．Ca（OH）₂、CaCO₃和Na₂CO₃投入到水中不會放熱，而步驟②中放出熱量，說明固體中含有氧化鈣或氫氧化鈉，所以猜想Ⅱ不成立；
b．向濾渣中加入稀鹽酸產(chǎn)生氣體，可以知道該濾渣中含有碳酸鈣，其方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O，向濾液中加入稀鹽酸和氫氧化鈣后產(chǎn)生了氣體和沉淀，可以判斷在濾液中含有碳酸鈉，這說明在固體中有碳酸鈣和碳酸鈉，所以猜想Ⅰ不成立；
c．結(jié)合實驗，可以知道在固體中含有碳酸鈣，碳酸鈉和氧化鈣或者氫氧化鈉，故可以判斷干燥劑是部分變質(zhì)，由以上推導(dǎo)可知可能發(fā)生的變質(zhì)反應(yīng)為：氧化鈣與水、氫氧化鈣與二氧化碳、氫氧化鈉與二氧化碳等；
【拓展】對于能夠和空氣中的成分反應(yīng)而發(fā)生變質(zhì)的物質(zhì)，必須密封保存，在過濾時玻璃棒的作用就是引流，防止溶液外濺．
故答案為：（3）【判斷】a．不成立；
b．CaCO₃+2HCl=CaCl₂+CO₂↑+H₂O；Na₂CO₃；不成立；
c．干燥劑是部分變質(zhì)，CaO+H₂O=Ca（OH）₂；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
【拓展】密封；引流，防止溶液外濺．
分析：于氧化鈣能夠和空氣中的水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氫氧化鈣，而氫氧化鈣和氫氧化鈉又容易和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和碳酸鈉，因此堿石灰就容易變質(zhì)．由操作②中的現(xiàn)象不難得出樣品中應(yīng)該還含有氧化鈣或固體氫氧化鈉，因為氧化鈣或固體氫氧化鈉遇水會放熱，因此猜想II不成立．根據(jù)⑤⑥的現(xiàn)象不難得出濾液中應(yīng)含有碳酸鈉，故猜想I不成立，據(jù)此分析解答即可；
點評：熟練掌握碳酸鈉、碳酸鈣等碳酸鹽和氫氧化鈉、氧化鈣的化學(xué)性質(zhì)，并能根據(jù)所給的實驗或者自己設(shè)計實驗來驗證它們是否變質(zhì)是解題的關(guān)鍵．