Question

20．某兴趣小组为了研究露置于空气中的纯净生石灰（CaO）变质情况，进行了如下实验：
①称取生石灰25克，将其露置于空气中．
②一段时间后，称量发现质量增加了4克．
③将变质的“生石灰”溶于足量的稀盐酸，产生的气体全部通过足量的浓硫酸后，再通入足量的氢氧化钠溶液中，充分反应后称得氢氧化钠溶液的质量增加2.2克．
回答下列问题．
（1）变质的“生石灰”与稀盐酸反应生成二氧化碳的质量为2.2克．
（2）组成变质的“生石灰”各成分质量为多少？
（3）生石灰露置于空气中质量增加的原因是氧化钙能和空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，故实验室中的生石灰应密封保存．

Answer 1

分析 氧化钙能和空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
根据提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：（1）氢氧化钠溶液质量增加的质量即为二氧化碳的质量，为2.2g；
（2）设碳酸钙的质量为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                     44
x                                        2.2g
$\frac{100}{44}=\frac{x}{2.2g}$
x=5g
设这些CaCO₃是由质量为y的CaO转化而来，
由CaO+H₂ O═Ca（OH）₂，Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O可知，CaO～CaCO₃，
CaO～CaCO₃，
56    100
y     5g
$\frac{56}{100}=\frac{y}{5g}$
y=2.8g
2.8g氧化钙转化成5g碳酸钙后，固体质量增加：5g-2.8g=2.2g，因此氧化钙除部分转化成碳酸钙外，还有一部分转化成氢氧化钙，
设转化成氢氧化钙的质量为z，转化成氢氧化钙的氧化钙的质量为m
CaO+H₂ O═Ca（OH）₂，固体质量增加
56                 74        74-56=18
m                    z         4g-2.2g=1.8g
$\frac{74}{18}=\frac{z}{1.8g}$，$\frac{56}{18}=\frac{m}{1.8g}$
z=7.4g，m=5.6g
未变质的生石灰的质量为：25g-2.8g-5.6g=16.6g；
答：组成变质的“生石灰”各成分质量分别为：氧化钙：16.6g；碳酸钙：5g；氢氧化钙：7.4g；
（3）生石灰露置于空气中质量增加的原因是：氧化钙能和空气中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能和空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水；因此，实验室中的生石灰应密封保存．

点评 差量法在计算中的应用很广泛，解答的关键是要分析出物质的质量差与要求的未知数之间的关系，再根据具体的数据求解．