Question

5．石灰石有許多重要的用途．
以石灰石為原料，可以生產(chǎn)生石灰，生石灰可做干燥劑，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)食品廠某批次包裝完整、粉狀的生石灰成分進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)．
【提出問題】該批次的生石灰成分及含量是否與標(biāo)簽相符？（標(biāo)簽如圖1所示）
【猜想與假設(shè)】固體成分為：
A：全部是碳酸鈣和雜質(zhì)    B：既有碳酸鈣，也有氧化鈣和雜質(zhì)
C：全部是氧化鈣和雜質(zhì)．
【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第一步操作：取少量固體于試管中，加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液	溶液變紅	說明固體成分中一定含有 氧化鈣
第二步操作：再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸	有氣泡生成	說明固體成分中一定含有 碳酸鈣

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】該興趣小組同學(xué)得出的結(jié)論：剩余固體成分與 猜想與假設(shè)中的B（填A(yù)、B或C）相同．
【定量 測(cè)定】稱取10克該批次的生石灰樣品（圖2），置于錐形瓶中，向其中緩慢加稀鹽酸，直至無氣泡產(chǎn)生，電子天平讀數(shù)減小0.88克，將錐形瓶中殘留物進(jìn)行過濾、洗滌、干燥，得到固體質(zhì)量為0.2克．試通過計(jì)算說明該批次生石灰含量是否與標(biāo)簽相符，寫出計(jì)算過程．
【問題討論】由于生石灰與酸反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致水蒸氣隨CO₂一起從導(dǎo)管口逸出，這一因素使測(cè)得的生石灰的最終含量將偏小（選填“偏小”“偏大”或“無影響”）．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)猜測(cè)A、B的結(jié)論進(jìn)行分析；
【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】根據(jù)操作步驟和現(xiàn)象，說明固體成分中一定含有氧化鈣；再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸，有氣泡生成，說明固體成分中一定含有碳酸鈣；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】進(jìn)行分析；
【定量測(cè)定】根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，固體減少的質(zhì)量就是二氧化碳的質(zhì)量，求出碳酸鈣的質(zhì)量，剩余的0.2g固體是不能溶解的雜質(zhì)，然后計(jì)算氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
【問題討論】根據(jù)揮發(fā)出的水蒸氣計(jì)入二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行分析．

解答 解：【猜想與假設(shè)】碳酸鈣高溫煅燒，得到氧化鈣和二氧化碳；碳酸鈣為白色固體，分解生成的氧化鈣也為白色固體．所以固體的成分可能全部是碳酸鈣和雜質(zhì)；既有碳酸鈣，也有氧化鈣和雜質(zhì)；全部是氧化鈣和雜質(zhì)；
碳酸鈣在高溫的條件下生成氧化鈣和二氧化碳，取少量固體于試管中，加適量水震蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液；溶液變紅，說明固體成分中一定含有氧化鈣；再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸，有氣泡生成，說明固體成分中一定含有碳酸鈣，所以

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第一步操作：取少量固體于試管中，加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液	溶液變紅	說明固體成分中一定含有氧化鈣
第二步操作：再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸	有氣泡生成	說明固體成分中一定含有碳酸鈣

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】剩余固體成分中有氧化鈣和碳酸鈣，與【猜想與假設(shè)】中的B相符合；
【定量測(cè)定】設(shè)樣品中碳酸鈣的質(zhì)量為x
CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                  44
 x                   0.88g
 $\frac{100}{x}$=$\frac{44}{0.88g}$
  x=2g
所以氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10g-2g-0.2g}{10g}$×100%=78%，所以氧化鈣含量與標(biāo)簽不符．
【問題討論】由于生石灰與酸反應(yīng)放出熱量，導(dǎo)致水蒸氣隨CO₂一起從導(dǎo)管口逸出，使得二氧化碳的計(jì)算量增加，計(jì)算所得碳酸鈣含量增加，而氧化鈣最終含量將偏小．
故答案為：（1）【猜想與假設(shè)】氧化鈣；
【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
第一步操作：取少量固體于試管中，加適量水振蕩后靜置，再滴幾滴無色酚酞試液	溶液變紅	說明固體成分中一定含有氧化鈣
第二步操作：再取少量固體于另一試管中滴加過量稀鹽酸	有氣泡生成	說明固體成分中一定含有碳酸鈣

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】B；
【定量測(cè)定】與標(biāo)簽不符；
【問題討論】偏小．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)考查的是物質(zhì)的鑒別，本題中有碳酸鈣、生石灰和熟石灰的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，生石灰轉(zhuǎn)化成熟石灰時(shí)，會(huì)放出大量的熱，要由現(xiàn)象得出正確的結(jié)論．解決本考點(diǎn)需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，綜合分析，從而得出正確的結(jié)論．