内容正文:
浙江科学·专题训练(五)氢氧化钙的变质问题
一、知识梳理
1、氢氧化钙俗称: 、 ;
2、氢氧化钙是一种 色粉末状固体,微溶于水,水溶液叫做 ;静置后取上层清夜叫做 ;也具有一定的腐蚀性。
3氢氧化钙敞口放置在空气中易 ,原理是 ,溶液质量变 。
4、氢氧化钙的溶解度与温度的关系具有特殊性,它的溶解度随温度的升高而 。
5、氢氧化钙工业制法:先高温煅烧碳酸钙,分解生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙加水生成氢氧化钙(该反应 热)。
氢氧化钙的制法方程式为: 、 。
6、区分NaOH和Ca(OH)2两种溶液的方法:
方法一:分别通入 ,变浑浊的是Ca(OH)2溶液。
化学方程式: 。
方法二:分别加入 溶液,产生白色沉淀的是Ca(OH)2溶液。
化学方程式: 。
7、Ca(OH)2的用途:Ca(OH)2可用于建筑、改良 ;与CuSO4溶液混合制作农药 ,处理工厂排放的酸性气体及含有重金属盐的废水等方面。
二、实战演练
1、家庭可用石灰水保存鲜蛋,下列对石灰水能保存鲜蛋叙述正确的是( )
①石灰水具有碱性,杀菌能力较强
②石灰水能渗入蛋内中和酸性物质
③石灰水能与鲜蛋呼出的CO2反应生成CaCO3薄膜
④石灰水能渗入蛋内使鸡蛋味道更鲜美
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④
2、如图所示,分别向四支试管中加入饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。无论饱和石灰水加入量的多少,反应后试管内溶液一定呈碱性的是( )
A.①
B.②
C.③
D.④
3、某温度时,向一定量的饱和氢氧化钙溶液中加入少量生石灰,再恢复到原温,下列各相关的变化图象正确的是( )
4、30℃时将等质量的两份饱和石灰水,一份冷却到20℃,另一份加入少量生石灰,温度仍保持在30℃.则两种情况下均不改变的是( )
A.溶剂的质量 B.溶质的质量
C.溶质的溶解度 D.溶液中溶质的质量分数
5、归纳是学习科学的重要方法。小科归纳了Ca(OH)2的四条化学性质,如图所示,短线表示两种物质能发生反应。
(1) 根据性质①,在澄清石灰水中滴加无色酚酞试剂后,观察到的现象为 。
(2) 在冶金、化工等行业,常利用性质③,用Ca(OH)2中和含有盐酸的酸性废水,请写出其化学反应方程式 。
(3) 为了验证反应④能够发生,以下试剂可选用的是 (选填字母)。
A.CaCO3 B.H2SO4 C.FeCl3 D.AgCl
6、某化学兴趣小组选择石灰石和盐酸为原料反应,并用排空气法制取一瓶CO2,验满后,将澄清石灰水倒入集气瓶中,发现没有变浑浊。兴趣小组对这个异常现象进行了探究。
【提出问题】澄清石灰水为什么没有变浑浊?
【查阅资料】CO2过量时,CaCO3会与CO2、H2O反应生成可溶于水的Ca(HCO3)2。
【提出猜想】(Ⅰ)石灰水中的Ca(OH)2完全变质转化成CaCO3;
(Ⅱ) ;
(Ⅲ)CO2中混有HCl。
【实验方案】兴趣小组用原药品继续制取气体,并进行探究。
步骤
实验操作
实验现象
结论
(1)
取少量上述实验所用的澄清石灰水于试管中,滴加少量 溶液
产生白色沉淀
猜想Ⅰ不成立
(2)
将少量制取的气体通入盛有澄清石灰水的试管中
石灰水不浑浊
猜想Ⅱ不成立
(3)
将制取的气体通入盛有 溶液的试管中,再加稀硝酸
产生的白色沉淀不溶解
猜想Ⅲ成立
【实验结论】制取的气体CO2中混入了HCl,所以澄清石灰水没有变浑浊。
【拓展思考】同学们继续用排水法收集一瓶CO2,倒入澄清石灰水后,石灰水变浑浊。你认为该实验成功的原因是 。
A.HCl气体极易溶于水 B.CO2不会与水发生反应
C. 石灰水发生了变质 D.CO2在水中溶解性不大
7、在实验室中化学兴趣小组的同学发现了一瓶敞口放置的Ca(OH)2粉末状试剂。他们对该试剂进行了定量实验分析:称取试剂 19.8g 放入锥形瓶中,加入 30.2g 的水,充分振荡,再向锥形瓶中依次滴加 25g 盐酸充分反应,测得部分数据与图象如下,请根据有关信息回答问题。
(1) a 的数值为 ,兴趣小组的同学通过实验,得出该试剂已部分变质的结论,其依据是(通过实验数据和图象做出你的分析) 。
(2) b 的数值为 ,计算该试剂中氢氧化钙的质量分数(写出计算过程,结果保留一位小数)。
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浙江科学·专题训练(五)氢氧化钙的变质问题
答案与解析
一、知识梳理
1、氢氧化钙俗称:
答案:熟石灰、消石灰。
2、氢氧化钙的颜色、溶解性与水溶液名称:
答案:白(或灰白)色粉末状固体,微溶于水;水溶液叫石灰水;静置后上层清液叫澄清石灰水。
3、氢氧化钙敞口放置在空气中:
答案:易变质(与二氧化碳反应);原理:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O;溶液质量变小。
解析:生成的 CaCO3 沉淀析出,溶液质量减小。
4、氢氧化钙的溶解度与温度的关系:
答案:随温度的升高而减小。
5、氢氧化钙的工业制法:
答案:氧化钙加水生成氢氧化钙(放热)。制法方程式:CaCO3 =高温= CaO + CO2↑;CaO + H2O = Ca(OH)2。
6、区分 NaOH 和 Ca(OH)2 两种溶液的方法:
方法一:分别通入二氧化碳(CO2),变浑浊的是 Ca(OH)2 溶液。化学方程式:Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3↓ + H2O。
方法二:分别加入碳酸钠(Na2CO3)溶液,产生白色沉淀的是 Ca(OH)2 溶液。化学方程式:Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH。
7、Ca(OH)2 的用途:
答案:改良酸性土壤;与 CuSO4 溶液混合配制农药波尔多液。
二、实战演练
1、家庭用石灰水保存鲜蛋,下列叙述正确的是( )
答案:C
解析:①石灰水呈碱性,杀菌能力强,正确;③鲜蛋呼出的 CO2 与石灰水反应生成 CaCO3 薄膜,堵住蛋壳气孔,正确;②、④石灰水不能渗入蛋内,错误。
2、如图所示,分别向四支试管中加入饱和石灰水,使其与试管内溶液充分反应。无论饱和石灰水加入量的多少,反应后试管内溶液一定呈碱性的是( )
答案:C
解析:①稀盐酸:盐酸过量时溶液酸性,恰好完全反应为中性,不一定显碱性。
②稀硫酸:硫酸过量时溶液酸性,恰好完全反应为中性,不一定显碱性。
③碳酸钠溶液:Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaOH。反应生成强碱。
即使少量,反应生成的也会让溶液显碱性;若过量,溶液同样为碱性。无论石灰水多少,溶液一定呈碱性。
④氯化铁溶液:氯化铁过量时溶液显中性,不一定显碱性。
所以③正确,选C
3、向一定量饱和氢氧化钙溶液中加入少量生石灰,再恢复到原温,下列图像正确的是( )
答案:C
解析:CaO 消耗水且放热。溶剂减少(A 不变,错);温度升高溶解度减小,恢复原温后溶解度回升,应“先降后升”(B 先升后降,错);溶质质量先减少(温度高、溶剂少),恢复原温后略回升但比原来少(C 符合);溶质质量分数应恢复到原值(温度不变仍饱和),而 D 没有回到原值,错。
4、30℃时两份等质量饱和石灰水,一份冷却到 20℃,另一份加少量生石灰(仍保持 30℃),两种情况下均不改变的是( )
答案:D。
解析:冷却到 20℃:氢氧化钙溶解度随温度降低而增大,溶液由饱和变不饱和,溶剂、溶质均不变,溶质质量分数不变;加生石灰(30℃):溶剂减少、溶质析出,仍为 30℃ 饱和溶液,溶质质量分数不变。两者均不改变的是溶质质量分数。
5、Ca(OH)2化学性质
答案:(1) 溶液变红色;(2) Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+2H2O;(3) C
解析:(1) 氢氧化钙是碱,碱能使无色酚酞变红。
(3)反应④是碱和盐反应,要求反应物均可溶,生成沉淀。
A.CaCO3不溶于水;B.H2SO4属于酸;D.AgCl不溶于水;C.FeCl3是可溶性盐,可与Ca(OH)2反应生成Fe(OH)3红褐色沉淀。
6、澄清石灰水倒入集气瓶中不变浑浊的探究:
【提出猜想】猜想Ⅱ:答案:二氧化碳过量(或通入的 CO2 过量),使生成的 CaCO3 与 CO2、H2O 反应转化为可溶的 Ca(HCO3)2。
(1)答案:碳酸钠(Na2CO3)。
解析:滴加 Na2CO3 溶液产生白色沉淀,说明石灰水中还有 Ca(OH)2,猜想Ⅰ(Ca(OH)2 完全变质)不成立。
(3)答案:硝酸银(AgNO3)。
解析:检验 Cl-:通入 AgNO3 溶液生成白色 AgCl 沉淀,且不溶于稀硝酸,证明 CO2 中混有 HCl,猜想Ⅲ成立。
【拓展思考】答案:A。
解析:HCl 极易溶于水,用排水法收集时 HCl 被水除去,CO2 中不再混有 HCl,故澄清石灰水变浑浊。
7、敞口 Ca(OH)2 试剂 19.8g 加水 30.2g,逐次加入 25g 盐酸。
(1)a 的数值:125。
部分变质依据:前 100g 盐酸(第 1~4次)无气体产生,说明盐酸先与 Ca(OH)2 反应;100g 后(第 5 次)才产生气体(2.2g),说明盐酸又与 CaCO3 反应,试剂中同时含 Ca(OH)2 和 CaCO3,故为部分变质。
解析:初始 19.8g+30.2g=50g;前两次各加 25g 均无气体(50+25=75、75+25=100);第 3 次仍在与 Ca(OH)2 反应,无气体,a=100+25=125。
(2)b 的数值:2.2;Ca(OH)2 质量分数为 74.7%。
解:第 5 次加 25g 盐酸放出 CO2 = 150g+25g−172.8g = 2.2g,故 b=2.2。
CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑
100 44
X 2.2g
X= 100×2.2g÷44 = 5g
19.8g-5g=14.8g
w(Ca(OH)2) = 14.8g÷19.8g×100% ≈ 74.7%
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