Question

【題目】某化學學習小組在老師的指導下，對白色粉筆的成分進行探究。

（提出問題）白色粉筆的主要成分是什么呢？老師提示是一種常見的鈣鹽與少量性質穩定的粘合劑制成的。

（猜想與假設）同學分別做出如下猜想：

A 碳酸鈣 B 氫氧化鈣 C 硫酸鈣 D 氯化鈣 E 硝酸鈣

同學們根據老師提示并討論，立即否定了B的猜想，你認為理由是________．

（查閱資料）

（1）硫酸鈣是自然界中石膏礦的主要成分，為白色固體，微溶于水．

（2）室溫下幾種物質的溶解度

物質	碳酸鈣	氯化鈣	硫酸鈣	硝酸鈣
溶解度/g	0．0013	74．5	0．3	138

（進行實驗）

	實驗操作	現象	結論
①	取少量白色粉筆研碎于試管中，加入________	無現象	A不成立
②	取少量白色粉筆研碎于燒杯中，加入少量水，攪拌	固體沒有明顯減少	________不成立
③	將②進行________操作，得到清液A和固體，向清液中加入 ____________溶液，再加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀，沉淀不消失	C成立

請寫出③中發生反應的化學方程式___________．

（拓展延伸）為了測定生石膏的組成（CaSO4·xH2O），即測定x的值，做了如下實驗：將含結晶水的硫酸鈣放在坩堝中加熱，加熱前和加熱后都進行稱量．隨著實驗次數的增加，加熱的時間不斷延長，他們在實驗中將數據整理如下，并利用數據繪制的圖象如圖所示。

查閱資料：含結晶水的硫酸鈣有兩種組成形式，在加熱過程中，分步失去結晶水，最終得到硫酸鈣固體。

（1）AB段固體質量不變的原因__________。

（2）利用實驗數據，計算x= ________．

（3）圖中CD段固體物質的化學式 _____________．

Answer 1

【答案】氫氧化鈣是堿而不是鹽 稀鹽酸 DE 過濾 氯化鋇（BaCl2） CaSO4+ BaCl2=BaSO4↓+CaCl2 未達到分解溫度 2 2CaSO4·H2O

【解析】

氫氧化鈣是堿不是鹽，硫酸鈣和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈣，稀鹽酸和碳酸鈣反應生成氯化鈣和水。

[猜想與假設]

白色粉筆的主要成分是一種常見的鈣鹽與少量性質穩定的粘合劑制成的,氫氧化鈣是堿而不是鹽,故B的猜想不正確。

[進行實驗]

	實驗操作	現象	結論
①	取少量白色粉筆研碎于試管中，加入稀鹽酸	無現象	A不成立
②	取少量白色粉筆研碎于燒杯中，加入少量水，攪拌	固體沒有明顯減少	DE不成立
③	將②進行過濾操作，得到清夜A和固體，向清液中加入氯化鋇溶液，再加入足量稀鹽酸	產生白色沉淀，沉淀不消失	C成立

③中發生的反應是硫酸鈣和氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈣，化學方程式為

[拓展延伸]

（1）AB段固體質量不變的原因未達到分解溫度。

（2）石膏加熱分解減少的質量就是水的質量

（3）圖中CD段時，石膏的質量為2.90g，根據圖中數據可知最后關頭質量沒變，說明已沒有了結晶水，即硫酸鈣質量為2.72g，則水的質量為，則硫酸鈣與水的質量比為，則硫酸鈣與水的相對分子質量之比為，則硫酸鈣前面應該寫上2，故固體物質的化學式2CaSO4·H2O。