Question

11．為提高實(shí)驗(yàn)探究能力，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，對(duì)一瓶久置出現(xiàn)變質(zhì)硬化的氫氧化鈣固體進(jìn)行了如下探究活動(dòng)．
【探究活動(dòng)一】試驗(yàn)硬化的氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)
（1）用化學(xué)方程式表示氫氧化鈣變質(zhì)的原因：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
（2）檢驗(yàn)氫氧化鈣樣品是否完全變質(zhì)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取氫氧化鈣樣品少量，研細(xì)后加適量蒸餾水 充分混合后靜置，取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液	溶液變成紅色	該樣品還含有氫氧化鈣

【探究活動(dòng)二】測(cè)定樣品中含有的變質(zhì)固體（以下用R表示）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
取3克部分變質(zhì)的氫氧化鈣樣品與足量的稀鹽酸反應(yīng)，測(cè)量生成氣體的體積（氣體不溶于植物油），從而計(jì)算出樣品中R的質(zhì)量，便可求出樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）如圖1所示．

（3）將稀鹽酸滴入樣品中，產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑，反應(yīng)一段時(shí)間后，當(dāng)觀察到無(wú)氣泡產(chǎn)生（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），才停止滴加稀鹽酸．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，量筒內(nèi)進(jìn)入水的體積如圖2所示，其讀數(shù)為165mL．已知在該實(shí)驗(yàn)條件下，生成氣體的密度為2g•L^-1，通過(guò)計(jì)算，樣品中R的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水寫出反應(yīng)的方程式；
（2）根據(jù)氫氧化鈣溶液顯堿性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并描述現(xiàn)象；
（3）根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳，寫出反應(yīng)的方程式并描述現(xiàn)象；
（4）根據(jù)量筒的讀數(shù)方法讀數(shù)并進(jìn)行化學(xué)方程式的計(jì)算；

解答 解：（1）氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，故反應(yīng)的方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；故答案為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（2）氫氧化鈣溶液顯堿性，能夠使酚酞試液變成紅色，因此可以取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液（或其他合理答案）；溶液變成紅色（或其他合理答案）；故答案為：取少量上層清液，滴加1～2滴無(wú)色酚酞試液（或其他合理答案）；溶液變成紅色（或其他合理答案）；
（3）滴加稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，至不再產(chǎn)生氣泡時(shí)說(shuō)明碳酸鈣反應(yīng)完全，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氯化鈣、水和二氧化碳；故答案為：CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；無(wú)氣泡產(chǎn)生；
（4）讀數(shù)時(shí)視線與凹液面的最低處保持水平，因此讀數(shù)為165mL，即0.165L，二氧化碳的密度為2g•L^-1，因此二氧化碳的質(zhì)量為0.33g．
設(shè)碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，則樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為3xg，
 CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
  100                 44
  3xg                3.3g
$\frac{100}{3xg}=\frac{44}{3.3g}$
   x=25%
故答案為：165；25%；

點(diǎn)評(píng) 本題從定性和定量的兩個(gè)角度探究了氫氧化鈣的變質(zhì)程度及變質(zhì)程度的計(jì)算，難度較大，解題的關(guān)鍵是明確氫氧化鈣、碳酸鈣等的性質(zhì)及測(cè)定的原理．