Question

【題目】某化學(xué)興趣小組在學(xué)習(xí)金屬知識(shí)后，對(duì)金屬鈣及其化合物的化學(xué)性質(zhì)非常感興趣，并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。

(1)對(duì)金屬鈣的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行探究

（提出問題）金屬鈣能否與水反應(yīng)？

（實(shí)驗(yàn)探究）取一粒金屬鈣投入盛有50mL水的燒杯中，鈣粒與水劇烈反應(yīng)，四處游動(dòng)，產(chǎn)生氣泡，溶液出現(xiàn)渾濁，用手觸摸燒杯外壁，感覺發(fā)熱。反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后，溶液變澄清，往燒杯中滴入無色酚酞試液，溶液變紅色。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）金屬鈣能與水反應(yīng)。經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體能燃燒。請(qǐng)寫出鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式___。

（交流與反思）反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后，溶液變澄清的原因是___。

(2)對(duì)久置于空氣中的“生石灰”干燥劑的組成成分及含量進(jìn)行探究

（查閱資料）Ca(OH)2加熱到一定溫度時(shí)會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)，生成兩種氧化物。

（實(shí)驗(yàn)探究）該小組稱取10.0g干燥劑樣品于控溫電加熱器中，按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(裝置氣密性良好，裝置A、B、C中藥品足量，實(shí)驗(yàn)操作正確)

（實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄）充分反應(yīng)后，產(chǎn)物被完全吸收，A裝置增重0.9g，B裝置增重2.2g

（分析與結(jié)論）該包干燥劑的成分有____(填化學(xué)式)，其中Ca(OH)2的質(zhì)量為___g。

（反思與拓展）

①停止加熱后，需要通入N2一段時(shí)間的目的是___。

②若沒有C裝置，會(huì)導(dǎo)致含量測(cè)定結(jié)果偏小的成分是___。

Answer 1

【答案】Ca+2H2O═H2↑+Ca(OH)2 溫度降低氫氧化鈣溶解度增大，不能溶解的氫氧化鈣全部溶解 CaO、Ca(OH)2、CaCO3 3.7 使反應(yīng)生成的水、二氧化碳全部被濃硫酸、氫氧化鈉溶液吸收 氧化鈣

【解析】

（1）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

金屬鈣能與水反應(yīng)。經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)，產(chǎn)生的氣體能燃燒，由質(zhì)量守恒定律可知，該氣體是氫氣，因此鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；

交流與反思：

反應(yīng)結(jié)束放置一段時(shí)間后，溶液變澄清的原因是溫度降低氫氧化鈣溶解度增大，不能溶解的氫氧化鈣全部溶解；

（2）分析與結(jié)論：

A裝置中濃硫酸具有吸水性，增重0.9g，B裝置中氫氧化鈉能吸收二氧化碳，增重2.2g，說明氫氧化鈣分解生成了0.9g水，碳酸鈣分解生成了2.2g二氧化碳；

設(shè)：生成0.9g水需要?dú)溲趸�鈣的質(zhì)量為x。

x=3.7g；

設(shè)：生成2.2g二氧化碳需要碳酸鈣的質(zhì)量為y。

y=5.0g；

干燥劑中氧化鈣質(zhì)量=10.0g-3.7g-5g=1.3g，

該包干燥劑的成分有CaO、Ca（OH）2、CaCO3，其中Ca（OH）2的質(zhì)量為3.7g

反思與拓展：

①停止加熱后，需要通入N2一段時(shí)間的目的是使反應(yīng)生成的水、二氧化碳全部被濃硫酸、氫氧化鈉溶液吸收；

②若沒有C裝置，會(huì)導(dǎo)致空氣中的部分二氧化碳進(jìn)入B裝置中，導(dǎo)致測(cè)定的二氧化碳質(zhì)量偏大，由于氫氧化鈣的測(cè)定值不變，因此含量測(cè)定結(jié)果偏小的成分是氧化鈣。