Question

【題目】某化學興趣小組在學習金屬知識后，對金屬鈣及其化合物的化學性質非常感興趣，并進行了以下實驗探究。

(1)對金屬鈣的化學性質進行探究

（提出問題）金屬鈣能否與水反應？

（實驗探究）取一粒金屬鈣投入盛有50mL水的燒杯中，鈣粒與水劇烈反應，四處游動，產生氣泡，溶液出現渾濁，用手觸摸燒杯外壁，感覺發熱。反應結束放置一段時間后，溶液變澄清，往燒杯中滴入無色酚酞試液，溶液變紅色。

（實驗結論）金屬鈣能與水反應。經進一步檢驗，產生的氣體能燃燒。請寫出鈣與水反應的化學方程式___。

（交流與反思）反應結束放置一段時間后，溶液變澄清的原因是___。

(2)對久置于空氣中的“生石灰”干燥劑的組成成分及含量進行探究

（查閱資料）Ca(OH)2加熱到一定溫度時會發生分解反應，生成兩種氧化物。

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

（實驗數據記錄）充分反應后，產物被完全吸收，A裝置增重0.9g，B裝置增重2.2g

（分析與結論）該包干燥劑的成分有____(填化學式)，其中Ca(OH)2的質量為___g。

（反思與拓展）

①停止加熱后，需要通入N2一段時間的目的是___。

②若沒有C裝置，會導致含量測定結果偏小的成分是___。

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）實驗結論：

金屬鈣能與水反應。經進一步檢驗，產生的氣體能燃燒，由質量守恒定律可知，該氣體是氫氣，因此鈣與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，反應的化學方程式：Ca+2H2O═H2↑+Ca（OH）2；

交流與反思：

反應結束放置一段時間后，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：生成0.9g水需要氫氧化鈣的質量為x。

x=3.7g；

設：生成2.2g二氧化碳需要碳酸鈣的質量為y。

y=5.0g；

干燥劑中氧化鈣質量=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的質量為3.7g

反思與拓展：

①停止加熱后，需要通入N2一段時間的目的是使反應生成的水、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，會導致空氣中的部分二氧化碳進入B裝置中，導致測定的二氧化碳質量偏大，由于氫氧化鈣的測定值不變，因此含量測定結果偏小的成分是氧化鈣。