Question

【题目】化学兴趣小组活动中，指导老师拿来了一包已经完全失效的石灰干燥剂。为了确定该干燥剂的组成，同学们进行了如下探究活动：

（查阅资料）石灰干燥剂的成分为CaO，请写出该干燥剂干燥原理：_____（用化学方程式表示）。

（提出猜想）①该干燥剂的成分为Ca（OH）2；②该干燥剂的成分为CaCO3；③该干燥剂的成分为_____。

（方案设计）小组成员设计了如下的实验方案：

方案一：取样，滴加足量的稀盐酸，有气泡产生，则白色固体为CaCO3；

方案二：取样，滴加少量的稀盐酸，没有气泡产生，则白色固体为Ca（OH）2；

方案三：取样，加入水中，振荡，静置，上层为清液，下层出现固体不溶物，取上层清液滴加酚酞溶液变红，则固体为CaCO3和Ca（OH）2的混合物。

（1）上述方案是否有不合理的地方？_____，若有，请简要说明不合理的理由：_____（若有多个方案不合理，只需要选择其中的一个作答即可）。

（2）实验证实，该固体是CaCO3和Ca（OH）2的混合物。请你再设计一种实验方案予以证明（只要写出实验步骤和现象即可）。

实验操作步骤	实验现象
_____	_____

（反思与评价）实验小组的同学取了一定量样品，加入足量的稀盐酸，通过测得生成CO2气体的质量计算得该混合物中CaCO3的质量分数。实验中，若有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

Answer 1

【答案】CaO+H2O＝Ca（OH）2 CaCO3和Ca（OH）2的混合物 有 方案一不能说明白色固体中不含有Ca（OH）2或方案二中加入的盐酸是少量的，可能只与Ca（OH）2反应，未与CaCO3反应，无法证明CaCO3不存在；或方案三不能说明白色固体中含有CaCO3，因为不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2 ①取样，滴加足量稀盐酸或②另取适量的样品，加入足量的水溶解，静止取上层清液，滴加酚酞溶液 ①产生大量的气泡②溶液变红色 偏小

【解析】

氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色，能和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水；稀盐酸和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

石灰干燥剂的成分为CaO，该干燥剂干燥原理：氧化钙和水反应生成氢氧化钙，反应的化学方程式为：CaO+H2O＝Ca（OH）2。

①氢氧化钙没有和二氧化碳反应，该干燥剂的成分为Ca（OH）2；

②氢氧化钙完全和二氧化碳反应，该干燥剂的成分为CaCO3；

③氢氧化钙部分和二氧化碳反应，该干燥剂的成分为CaCO3和Ca（OH）2的混合物。

（1）上述方案有不合理的地方，不合理的理由：方案一不能说明白色固体中不含有Ca（OH）2；

方案二中加入的盐酸是少量的，可能只与Ca（OH）2反应，未与CaCO3反应，无法证明CaCO3不存在；

方案三不能说明白色固体中含右CaCO3，因为不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2。

或方案二中加入的盐酸是少量的，可能只与Ca（OH）2反应，未与CaCO3反应，无法证明CaCO3不存在；或方案三不能说明白色固体中含右CaCO3，因为不溶物可能是微溶于水的Ca（OH）2。

（2）①取样，滴加足量稀盐酸，产生气泡，说明样品中含有碳酸钙；

②另取适量的样品，加入足量的水溶解，静止取上层清液，滴加酚酞溶液，酚酞溶液变红色，说明样品中含有氢氧化钙，实验过程如下所示：

实验操作步骤	实验现象
①取样，滴加足量稀盐酸 ②另取适量的样品，加入足量的水溶解，静止取上层清液，滴加酚酞溶液	①产生大量的气泡 ②溶液变红色

实验中，若有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，导致二氧化碳测定值偏小，从而导致计算的碳酸钙质量偏小，进一步导致计算结果与实际值相比偏小。