Question

生石灰是一种传统的建筑材料，俗称“石灰”。 安徽凤阳大量石灰厂在石灰窑中煅烧石灰石制得“石灰”，其反应原理是                                  （用化学方程式表示）。化学兴趣小组的同学对某石灰厂刚出窑的“石灰”的成分进行探究。

【提出问题】 刚出窑的“石灰”有哪些成分？

【猜想】 I．只有氧化钙       II．只有碳酸钙       III．                        。

【查阅资料】碱和碳酸盐同时存在时，酸碱中和反应优先于酸与碳酸盐的反应。

【实验探究】

（1）甲同学取一定量的“石灰”样品于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想II成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想II成立，其理由是                                                                   。

（2）乙同学取一定量的“石灰”样品于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙同学的实验不足以证明猜想I成立，理由是                                                                                              。

（3）丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和稀盐酸证明了猜想III成立，请完成他的实验报告。 

实验步骤	实验现象	实验结论
①                                   ②	①                  ②	猜想III成立

【思考】使用“石灰”的建筑工地上常有一个大的石灰池，使用“石灰”时，先将生石灰倒入池内水中，一段时间后，再取用其中的石灰浆使用。长期使用的石灰池内壁会逐渐增厚，其主要原因是                                                                          （用化学方程式表示）。

Answer

CaCO3 === CaO + CO2↑。

【猜想】即碳酸钙分解的程度，一点都没有分解那么就只有碳酸钙，部分分解有碳酸钙和氧化钙，全部分解只有氧化钙。

【实验探究】

（1）白色不溶物可能是氧化钙与水反应后生成的微溶于水的氢氧化钙，不一定是碳酸钙。

（2）乙同学加入的稀盐酸较少，先和氢氧化钙反应了，无法与碳酸钙反应，不足以证明是否含碳酸钙。

（3）方法及表述合理即给分。

实验步骤

实验现象

实验结论

①取“石灰”样品于试管中，加入适量水，振荡充分反应后，取上层清液并向其中加入几滴酚酞试液。

②取“石灰”样品与水反应后的不溶物于试管中，加入足量的稀盐酸。

①酚酞试液变红。

②有气泡产生。

猜想III成立

【思考】Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3↓ + H2O。

【解析】

试题分析：石灰石主要成分碳酸钙，煅烧分解为氧化钙（生石灰）和二氧化碳。

【猜想】含有氧化钙和碳酸钙。

【实验探究】

（1）白色不溶物可能是氧化钙与水反应后生成的微溶于水的氢氧化钙，不一定是碳酸钙。

（2）乙同学加入的稀盐酸较少，先和氢氧化钙反应了，无法与碳酸钙反应，不足以证明是否含碳酸钙。

（3）水用于与氧化钙反应生成碱-氢氧化钙，酚酞遇碱会变红用于检测碱，稀盐酸与碱反应无明显现象与碳酸钙反应会有气泡生成。

综上先加水反应，再用酚酞检测氢氧化钙的存在，若有则说明石灰中含有氧化钙；再加入过量的盐酸，若有气泡则说明有碳酸钙。

【思考】即氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与空气中的二氧化碳反应生成坚硬的碳酸钙，使内壁增厚。

考点：常见的酸、碱、盐的性质