Question

某化學實驗小組在實驗室用下圖裝置做CaCO₃受熱分解的實驗．加熱一段時間后，同學們對試管內剩余固體的成分進行探究．請你參與探究．
（提出問題）加熱CaCO₃后殘留的固體成分是什么？
（作出猜想）
猜想1：CaCO₃完全分解，固體成分為 CaO，則反應方程式為

 

；
猜想2：CaCO₃未完全分解，固體成分為CaO、CaCO₃；
猜想3：CaCO₃未分解，固體成分為CaCO₃．
（實驗與事實）
（1）甲同學取少量殘留固體于試管中，加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液，溶液變紅．
（2）乙同學取少量殘留固體于試管中，先加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液，溶液變紅，接著加過量稀鹽酸，有氣泡生成，該過程相關反應的化學方程式是

 

．反應過程中除固體逐漸消失、產生無色氣體，還有

 

現象．
（結論與交流）
甲同學認為猜想1成立，他的結論是

 

（填“合理”或“不合理”）的．根據乙所做實驗的現象，你認為猜想

 

成立．
（拓展與遷移）
若給上圖實驗裝置增加下列儀器中的

 

（填①～④序號），就可以直接根據實驗現象判斷CaCO₃是否分解．

Answer 1

分析：根據實驗猜想來解答給題中的每一問，首先”猜想1：CaCO₃完全分解，固體成分為 CaO“，結合所學的碳酸鈣高溫分解可寫出其化學方程式；然后根據乙同學所做實驗現象和結合碳酸鈣（遇到酸會產生氣泡）、氫氧化鈣（能使酚酞變紅）、氧化鈣（遇水生產堿）的特性，可以寫出相關化學反應；由于反應過程中固體消失和鹽酸過量，致使堿性減弱，酸性增強，所以指示劑使溶液的顏色也發生了改變，根據以上實驗現象可知，猜想1肯定不合理，應該是猜想2更正確；如果碳酸鈣分解生產二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，若沒有分解，澄清的石灰水不變．所以可以將生產的產物通入到澄清的石灰水中察看．

解答：解：猜想1：根據”CaCO₃完全分解“和結合我們所學的其分解的方程式可以寫出其反應式，注意注明條件“高溫”
（實驗與事實）（2）”滴加幾滴無色酚酞試液，溶液變紅“說明溶液中有堿的生成，所以CaO+H₂O=Ca（OH）₂；”過量稀鹽酸，有氣泡生成“說明鹽酸除了和有碳酸鈣反應，還和堿反應，所以CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O，由此可知原來溶液的紅色逐漸變為無色；
（結論與交流）根據乙同學的科學實驗探究的現象，可知猜想2是正確的，其余的都不合理
（拓展與遷移）根據所給的圖示和結合碳酸鈣分解一定生產二氧化碳，可以采用①③來檢驗其是否分解，因為二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁．
故正確答案：（作出猜想）CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
（實驗與事實）
（2）CaO+H₂O=Ca（OH）₂、CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑、Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O；溶液由紅色變為無色
（結論與交流）不合理；2
（拓展與遷移）①③

點評：本題考查學生完成實驗探究能力中所提出的問題，根據猜想來驗證現象完成化學方程式的，對學生的思維能力有較強的要求．這道題的關鍵是要熟悉課本中關于”碳酸鈣、氫氧化鈣、氧化鈣“三者之間的關系．