【题目】某化学兴趣小组在学习金属知识后,对金属钙及其化合物的化学性质非常感兴趣,并进行了以下实验探究。

(1)对金属钙的化学性质进行探究

(提出问题)金属钙能否与水反应?

(实验探究)取一粒金属钙投入盛有50mL水的烧杯中,钙粒与水剧烈反应,四处游动,产生气泡,溶液出现浑浊,用手触摸烧杯外壁,感觉发热。反应结束放置一段时间后,溶液变澄清,往烧杯中滴入无色酚酞试液,溶液变红色。

(实验结论)金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧。请写出钙与水反应的化学方程式___

(交流与反思)反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是___

(2)对久置于空气中的生石灰干燥剂的组成成分及含量进行探究

(查阅资料)Ca(OH)2加热到一定温度时会发生分解反应,生成两种氧化物。

(实验探究)该小组称取10.0g干燥剂样品于控温电加热器中,按如图所示装置进行实验(装置气密性良好,装置ABC中药品足量,实验操作正确)

(实验数据记录)充分反应后,产物被完全吸收,A装置增重0.9gB装置增重2.2g

(分析与结论)该包干燥剂的成分有____(填化学式),其中Ca(OH)2的质量为___g

(反思与拓展)

①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是___

②若没有C装置,会导致含量测定结果偏小的成分是___

【答案】Ca+2H2OH2+Ca(OH)2 温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解 CaOCa(OH)2CaCO3 3.7 使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收 氧化钙

【解析】

1)实验结论:

金属钙能与水反应。经进一步检验,产生的气体能燃烧,由质量守恒定律可知,该气体是氢气,因此钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,反应的化学方程式:Ca+2H2OH2+CaOH2

交流与反思:

反应结束放置一段时间后,溶液变澄清的原因是温度降低氢氧化钙溶解度增大,不能溶解的氢氧化钙全部溶解;

2)分析与结论:

A装置中浓硫酸具有吸水性,增重0.9gB装置中氢氧化钠能吸收二氧化碳,增重2.2g,说明氢氧化钙分解生成了0.9g水,碳酸钙分解生成了2.2g二氧化碳;

设:生成0.9g水需要氢氧化钙的质量为x

x=3.7g

设:生成2.2g二氧化碳需要碳酸钙的质量为y

y=5.0g

干燥剂中氧化钙质量=10.0g-3.7g-5g=1.3g

该包干燥剂的成分有CaOCaOH2CaCO3,其中CaOH2的质量为3.7g

反思与拓展:

①停止加热后,需要通入N2一段时间的目的是使反应生成的水、二氧化碳全部被浓硫酸、氢氧化钠溶液吸收;

②若没有C装置,会导致空气中的部分二氧化碳进入B装置中,导致测定的二氧化碳质量偏大,由于氢氧化钙的测定值不变,因此含量测定结果偏小的成分是氧化钙。

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