Question

【題目】化學興趣小組同學取一定量碳酸鈣固體，高溫煅燒一段時間后冷卻，對剩余固體成分進行如下探究。

（提出問題）剩余固體的成分是什么？

（猜想與假設）Ⅰ．全部是氧化鈣 Ⅱ．_____ Ⅲ．全部是碳酸鈣

（實驗探究）

（1）甲同學取一定量的剩余固體于試管中，加入一定量的水振蕩，有白色不溶物。甲同學據此認為試管中的固體有碳酸鈣。乙同學認為上述實驗不足以證明剩余固體中含有碳酸鈣，其理由是_____。

（2）乙同學取一定量的剩余固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁感覺發熱，據此得出猜想Ⅲ_____（填“成立”或“不成立”）。乙同學繼續向試管中加入幾滴稀鹽酸，沒有氣泡產生，認為猜想Ⅰ成立。丙同學認為上述實驗不足以證明猜想Ⅰ成立，其理由是_____。

（3）丙同學設計實驗證明了猜想Ⅱ成立。丙同學的實驗方案是_____（要求寫出實驗的操作和現象）。

Answer 1

【答案】氧化鈣和碳酸鈣 氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣微溶于水，也可能產生白色不溶物 不成立 如果稀鹽酸不足以和反應生成的氫氧化鈣反應時，即使固體中含有碳酸鈣，也不產生氣泡 實驗步驟：取一定量的剩余固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁，再加入足量稀鹽酸； 實驗現象：試管外壁發熱，產生氣泡

【解析】

猜想與假設：

高溫條件下，碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳，如果碳酸鈣完全反應，則固體是氧化鈣，如果碳酸鈣部分反應，則固體是氧化鈣和碳酸鈣，如果碳酸鈣沒有反應，則固體是碳酸鈣，因此可以假設：Ⅰ．全部是氧化鈣，Ⅱ．氧化鈣和碳酸鈣，Ⅲ．全部是碳酸鈣

故答案為：氧化鈣和碳酸鈣。

實驗探究：

（1）碳酸鈣不溶于水，氧化鈣與水反應生成的氫氧化鈣微溶于水，水中有碳酸鈣或氫氧化鈣或二者的混合物都會出現渾濁。乙同學認為上述實驗不足以證明剩余固體中含有碳酸鈣，其理由是氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣微溶于水，也可能產生白色不溶物。

故答案為：氧化鈣和水反應生成的氫氧化鈣微溶于水，也可能產生白色不溶物。

（2）乙同學取一定量的剩余固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁感覺發熱，說明氧化鈣和水反應生成了氫氧化鈣，即固體中含有氧化鈣，據此得出猜想Ⅲ不成立；

根據酸堿中和反應優先原則，若同時存在氫氧化鈣和碳酸鈣，則稀鹽酸先和氫氧化鈣反應。丙同學認為上述實驗不足以證明猜想Ⅰ成立，其理由是：如果稀鹽酸量太少，不足以和反應生成的氫氧化鈣反應時，即使固體中含有碳酸鈣，也不產生氣泡。

故答案為：不成立；如果稀鹽酸不足以和反應生成的氫氧化鈣反應時，即使固體中含有碳酸鈣，也不產生氣泡。

（3）氧化鈣與水反應放熱，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，有氣泡產生。丙同學的實驗方案是：實驗步驟：取一定量的剩余固體于試管中，加入一定量的水，觸摸試管外壁，再加入足量稀鹽酸；

實驗現象為試管外壁發熱，產生氣泡；

實驗結論為固體中含有氧化鈣和碳酸鈣。