Question

【題目】實驗室常用的干燥劑有濃硫酸、堿石灰(CaO和NaOH的固體混合物)等，后者在潮濕的空氣中易變質。某化學興趣小組對實驗室中一瓶久置的堿石灰展開探究。

[查閱資料]①堿石灰易吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳 ②氯化鈣溶液呈中性,碳酸鈉溶液呈堿性 ③碳酸鈉和氫氧化鈣溶于水溫度變化不明顯 ④Ca(OH)2分解溫度為580℃，CaCO3分解溫度為825℃，Na2CO3的分解溫度為1744℃。

[提出問題]堿石灰是否變質？其成分可能有哪些？

[進行猜想]①若沒有變質，堿石灰吸水性良好，成分只有CaO和NaOH；

②若變質，該堿石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的兩種或兩種以上。

[實驗過程]

(1)驗證堿石灰是否變質：圖中的B為干燥裝置，常用于固體干燥劑干燥氣體。現用A、B裝置檢驗堿石灰是否變質，取適量的無水硫酸銅和堿石灰樣品分別裝入A、B中，連接好A、B裝置，從 ____(填“c”或“d”)端向B中緩緩通入水蒸氣，觀察A裝置中的現象為____，證明堿石灰已變質。

(2)驗證堿石灰是否完全變質：取適量堿石灰樣品放入試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解，溶液變渾濁，用手觸摸試管外壁，溫度無明顯變化，證明堿石灰已完全變質。則樣品成分最多有___種可能性(填數字)。

(3)為進一步確定堿石灰樣品的成分，該小組繼續實驗并記錄如下：

實驗編號	實驗操作	實驗目的、現象或數據	實驗結論
實驗一	①取適量樣品于試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解； ②過濾，得到濾渣A和濾液B；③向濾液B中加入足量CaCl2溶液，靜置； ④________。	操作③的主要目的是：___ 操作④的現象：____	樣品中一定有Ca(OH)2
實驗二	①取干燥樣品50g，控制在600℃內，加熱至質量不再發生變化，冷卻后稱量； ②將①中剩余固體控制在850℃內反復加熱，冷卻后稱量。	操作①中稱得固體質量為45.5g；操作②固體質量無變化。	樣品中一定沒有_____(填化學式)

[探究結論] 通過整個探究活動分析得知堿石灰樣品的成分是______(填化學式)，其中鹽的質量分數為_____。

[反思與評價] 通過探究活動，大家知道該堿石灰變質的化學反應過程，其中生成鹽的化學方程式為______；明白了堿石灰要密封保存的原因。

Answer 1

【答案】c 白色無水硫酸銅迅速變藍 3(阿拉伯數字或漢字均可) 取操作③中上層清液少許于試管中，向試管中滴加酚酞試液(加入的試劑能檢驗出OH-均可) 除盡溶液中的碳酸根離子(或碳酸鈉) 溶液變紅(加入的試劑能檢驗出氫氧根離子且對應現象正確均可) 、 63%

【解析】

(1) A裝置中裝有無水硫酸銅、B裝置中裝有堿石灰樣品，連接好A、B裝置，檢驗堿石灰樣品是否有干燥作用，從c端向B裝置中緩緩通入水蒸氣，d端連接A裝置，若觀察A裝置中的現象為白色無水硫酸銅迅速變藍，說明樣品已沒有干燥作用，證明堿石灰已變質。

(2)取適量堿石灰樣品放入試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解，溶液變渾濁，可能是樣品含有碳酸鈣而產生渾濁，也可能是樣品含有碳酸鈉和氫氧化鈣溶于水后反應生成碳酸鈣引起，用手觸摸試管外壁，溫度無明顯變化，說明樣品不含氧化鈣和氫氧化鈉，證明堿石灰已完全變質，樣品成分組合可能有、、，樣品成分最多有3種可能性。

（3）確保溶液沒有碳酸鈉后，可以用無色酚酞判斷溶液是否含氫氧化鈣，根據分解溫度為580℃，分解溫度為825℃，的分解溫度為1744℃，加熱至600℃，固體質量減小，則樣品含，繼續控制在850℃內反復加熱，固體質量不變，則樣品一定不含，若如此，樣品一定含碳酸鈉。

實驗編號	實驗操作	實驗目的、現象或數據	實驗結論
實驗一	①取適量樣品于試管中，加入足量蒸餾水使其充分溶解； ②過濾，得到濾渣A和濾液B；③向濾液B中加入足量CaCl2溶液，靜置； ④取操作③中上層清液少許于試管中，向試管中滴加酚酞試液。	操作③的主要目的是：除盡溶液中的碳酸根離子。 操作④的現象：溶液變紅。	樣品中一定有Ca(OH)2
實驗二	①取干燥樣品50g，控制在600℃內，加熱至質量不再發生變化，冷卻后稱量； ②將①中剩余固體控制在850℃內反復加熱，冷卻后稱量。	操作①中稱得固體質量為45.5g；操作②固體質量無變化。	樣品中一定沒有

[探究結論] 由（3）詳解可知，通過整個探究活動分析得知堿石灰樣品的成分是， 受熱分解生成氧化鈣和水，實驗二中固體減少的質量為生成水（水蒸氣）的質量，設50g樣品中的質量為x，則

所以樣品中鹽的質量分數為。

[反思與評價] 通過探究活動，該堿石灰變質的化學反應過程中生成鹽的化學方程式為，故堿石灰要密封保存。