Question

【題目】某化學興趣小組的同學對一包在空氣中敞口放置一段時間的堿石灰產生了好奇，于是他們對這包堿石灰的成分展開了探究。

（提出問題）他們要探究的問題是__________________；

（查閱資料）①堿石灰是由 CaO 與 NaOH 固體混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥某些氣體；

②熟石灰固體溶解度小，溶于水放出的熱量少，可以忽略不計。

（提出猜想）該堿石灰的主要成分可能含有 CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3 和____________；

（實驗探究）小組的同學設計實驗并進行驗證，過程如下：

①小明取部分該堿石灰樣品放入試管中，加少量水后無放熱現象，說明這包堿石灰樣品中不含_____，繼續加足量水，振蕩、靜置后有白色沉淀，小明認為堿石灰樣品中一定含有 CaCO3，小美認為他的結論不準確，原因是：__________________；（用方程式表示)

②從小明的試管中取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量 BaCl2 溶液，產生白色沉淀；

③把過程②所得物質過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色；

（解釋與結論）根據以上探究：

①你認為該包堿石灰樣品一定含有的物質是__________________ ，可能含有的物質是__________________ ；

②實驗探究過程③所得溶液中除酚酞外還含有的溶質是__________________。

Answer 1

【答案】這包久置的堿石灰樣品的成分是什么 Na2CO3 氧化鈣和氫氧化鈉 Ca(OH)2、Na2CO3 CaCO3 氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鋇

【解析】

提出問題：他們對這包堿石灰的成分展開了探究，故他們要探究的問題是這包久置的堿石灰樣品的成分是什么；

提出猜想：堿石灰是由 CaO 與 NaOH 固體混合而成，氧化鈣容易與空氣中的水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣容易與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣和水，氫氧化鈉容易與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉，故該堿石灰的主要成分可能含有 CaO、NaOH、Ca(OH)2、CaCO3 和Na2CO3；

實驗探究：①小明取部分該堿石灰樣品放入試管中，加少量水后無放熱現象，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，反應放出大量的熱，氫氧化鈉固體溶于水放出大量的熱，加水后，無放熱現象，說明這包堿石灰樣品中不含氧化鈣和氫氧化鈉；

繼續加足量水，振蕩、靜置后有白色沉淀，氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，也會出現白色沉淀，故不一定含碳酸鈣，該反應的化學方程式為：；

解釋與結論：①由以上分析可知，該堿石灰固體中不含氧化鈣和氫氧化鈉，②從小明的試管中取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量 BaCl2 溶液，產生白色沉淀，氯化鋇能與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀，產生白色沉淀，說明含碳酸鈉；

③把過程②所得物質過濾，向濾液中滴加無色酚酞溶液，溶液變紅色，溶液變紅，說明溶液顯堿性，由于碳酸鈉已經被過量的氯化鋇除盡，且溶液中不含氫氧化鈣，因為氫氧化鈣與碳酸鈉能發生反應，不能共存，由以上分析可知，固體中不含氫氧化鈉，故能使酚酞變紅的只能是碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的氫氧化鈉，故堿石灰樣品中一定含氫氧化鈣，可能含碳酸鈣（①中白色沉淀可能是堿石灰樣品中存在的碳酸鈣，也可能是碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的碳酸鈣，無法確定），故一定含有的物質是：Ca(OH)2、Na2CO3，可能含有的物質是：CaCO3；

②實驗探究過程②中氯化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鈣和氯化鈉，過濾，除去碳酸鈣，溶液變紅，說明溶液中含有碳酸鈉與氫氧化鈣生成的氫氧化鈉，氯化鋇過量，故還含有的溶質是：氫氧化鈉、氯化鈉、氯化鋇。