Question

8．暑假，同学们在帮忙老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末．为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和成因分析：

白色粉末的成分	形成的原因
可能是CaCO3	石灰水与空气中CO2反应； 化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
可能是Ca（OH）2	暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出

经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是CaCO₃和Ca（OH）₂的混合物．
（2）设计实验：
甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水、振荡，发现有白色固体不溶解．于是他得出粉末中一定有CaCO₃的结论．乙同学查阅了溶解性表（如下表），认为甲同学的结论不严密，理由是：Ca（OH）₂微溶于水．

	OH-	Cl-	CO32-	NO3-
Ca2+	微	溶	不	溶

为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验：
请完成下列实验报告：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
取上述试管中的上层清液，滴加1～2无色酚酞试液	酚酞试液变红色	白色粉末中有Ca（OH）2
往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸	有气泡产生	白色粉末中有（选填“有”或“无”）CaCO3
由上述实验可知白色粉末的成分是：Ca（OH）2和CaCO3的混合物．

（3）交流与反思：
①通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是AB（选填序号）．
A．密封保存     B．使用前，临时配制       C．禁止使用这种试剂
②实验室清洗装石灰水试剂瓶内壁上的白色粉末时，可用稀盐酸，请写出其中可能发生的反应的化学方程式（写出一个即可）：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 石灰水在空气中能与二氧化碳反应生成碳酸钙，同时氢氧化钙是微溶于水的，并随温度的升高溶解度降低，而可能结晶析出，因此在猜想白色固体的成分时要全面考虑，可能的其中的一种，也可能是二者的混合物．由此设计实验，在验证具体含有什么物质时要通过明显的现象得出结论，可以据此答题．

解答 解：（1）若白色固体为碳酸钙，则应该是氢氧化钙和二氧化碳反应而生成的，故可以写出该反应的化学方程式；当然该白色固体也可能是水的蒸发而导致氢氧化钙析出；如果氢氧化钙是部分被反应成了碳酸钙，那么此时白色固体也可能是碳酸钙和氢氧化钙的混合物；故：

白色粉末的成分	形成原因
	Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca（OH）2

CaCO₃和Ca（OH）₂的混合物
（2）根据溶解度表可知，碳酸钙不溶于水，但氢氧化钙微溶于水，所以甲同学的结论不正确；要验证该白色固体的组成可以结合氢氧化钙和碳酸钙的性质来选择酚酞试液和盐酸来检验；由于氢氧化钙的水溶液能够使酚酞试液变红，而碳酸钙是难溶性碳酸盐能和稀盐酸反应生成二氧化碳，因此用酚酞试液来检验氢氧化钙的存在，用稀盐酸来检验碳酸钙的存在．由于该固体可能只是氢氧化钙，也可能只有碳酸钙，也可能是两者的混合物．因此设计实验时答对一种情况就行．故：

实验步骤	可能观察到的现象	结论
	酚酞试液变红色	白色粉末中有Ca（OH）2
	有气泡产生	有
CaCO3和Ca（OH）2的混合物

或

实验步骤	可能观察到的现象	结论
	酚酞试液变红色	白色粉末中有Ca（OH）2
	无气泡产生	无
Ca（OH）2

或

实验步骤	可能观察到的现象	结论
	酚酞试液不变色	白色粉末中无Ca（OH）2
	有气泡产生	有
CaCO3

（3）①对于易变质的物质应该密封保存，或者是在用之前来制取，以保证实验的质量；
②根据所判断的白色固体，可以用稀盐酸来清洗试剂瓶，所以反应为氢氧化钙或碳酸钙与盐酸的反应．
故：①A和B；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑（或Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O）
故答案为：
（1）

白色粉末的成分	形成的原因
	Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
Ca（OH）2

CaCO₃和Ca（OH）₂
（2）Ca（OH）₂微溶于水（或可能是氢氧化钙）    

实验步骤	可能的现象	结论
	酚酞试液变红色	白色粉末中有Ca（OH）2
	有气泡产生	有
Ca（OH）2和CaCO3的混合物

**其他合理答案也可以
（3）①AB；②CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑[或Ca（OH）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O]

点评 主要考查了氢氧化钙的变质，及氢氧化钙和碳酸钠的化学性质，培养学生分析问题、解决问题的能力．