Question

【題目】某化學興趣小組發現了一包敞口放置的堿石灰樣品，為探究其成分，同學們在實驗室對這包堿石灰樣品展開了探究。

[查閱資料]①堿石灰是由CaO和NaOH固體混合而成，通常用于吸收二氧化碳及干燥氣體。

②熟石灰微溶于水，且溶于水放出的熱量很少可以忽略不計。

③CaC12溶液顯中性。

（1）[提出猜想]根據資料，同學們分析該堿石灰樣品的主要成分可能含有CaO、NaOH、Na2CO3、CaCO3和_____。

（2）[實驗探究]小組同學討論后設計如下實驗進行探究：

實驗步驟及操作	實驗現象	結論
①取部分該樣品于試管中，加少量水	無明顯放熱現象	石灰樣品中不含CaO和_____
②繼續加足量水，震蕩，靜置	出現白色沉淀	樣品中一定含有CaCO3
③從步驟②的試管中取少量上層清液于另一試管中，向其中滴加過量CaCl2溶液	產生白色沉淀
④將步驟③所得物質過濾，向濾液中滴加無色酚酞試液	溶液變紅色

（3）[思考與分析]小宇同學經過分析認為步驟②的結論不正確，原因是_____（用化學方程式表示）。

（4）[解釋與結論]通過以上探究與分析可以得出堿石灰樣品一定含有的物質是_____；可能含有的物質是_____。實驗探究步驟④所得溶液中除酚酞外，還含有的溶質有_____。

Answer 1

【答案】Ca（OH）2 NaOH Ca（OH）2和Na2CO3 CaCO3 CaCl2、NaOH、NaCl

【解析】

（1）堿石灰含有氧化鈣和氫氧化鈉，敞口放置，氧化鈣可與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈉可與二氧化碳反應生成碳酸鈉，氫氧化鈣也可以與二氧化碳反應生成碳酸鈣，所以敞口放置一段時間后，可能存在溶質為氧化鈣、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸鈣和氫氧化鈣；

故答案為：Ca（OH）2

（2）①實驗現象為無明顯放熱，則可推出不含有氧化鈣和氫氧化鈉，因為氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣放出大量的熱，氫氧化鈉溶于水放出大量的熱；

故答案為：NaOH。

（3）氫氧化鈣與碳酸鈉可以發生反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此碳酸鈣沉淀可以是由氫氧化鈣和碳酸鈉生成，不一定是變質生成；

故答案為：；

（4）在步驟①中排除了氧化鈣和氫氧化鈉，說明堿石灰發生了完全變質，在步驟③中加入足量氯化鈣有白色沉淀生成，說明含有碳酸鈉，在步驟④中，加入酚酞，溶液變為紅色，說明溶液呈堿性，而氯化鈣與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氯化鈣與氯化鈉溶液顯中性，所以此時顯堿性，說明含有堿，上層清液含有碳酸鈉，故上層清液一定不含氫氧化鈣，所以此堿為氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成的氫氧化鈉，說明樣品中一定存在氫氧化鈣，氫氧化鈣量較小，與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此氫氧化鈣與碳酸鈉一定存在，兩者溶解后一定可以生成碳酸鈣沉淀，因此當有沉淀出現時，此沉淀可能是變質后直接生成碳酸鈣，還有可能是氫氧化鈣與碳酸鈉反應生成的，因此碳酸鈣只能是可能存在的物質，在步驟③中加入足量的氯化鈣溶液，說明氯化鈣過量，而碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，說明溶質應有生成的氫氧化鈉、氯化鈉，剩余的氯化鈣；

故答案為：Ca（OH）2和Na2CO3；CaCO3；CaCl2、NaOH、NaCl。