实验室常用的干燥剂有浓硫酸、碱石灰(CaO 和NaOH的固体混合物)等,后者在潮湿的空气中易变质。某化学兴趣小组对实验室中一瓶久置的碱石灰展开探究。
[查阅资料]①碱石灰易吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 ②氯化钙溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性 ③碳酸钠和氢氧化钙溶于水温度变化不明显 ④Ca(OH)2分解温度为580℃,CaCO3分解温度为825℃,Na2CO3的分解温度为1744℃。
[提出问题]碱石灰是否变质?其成分可能有哪些?
[进行猜想]①若没有变质,碱石灰吸水性良好,成分只有CaO和NaOH;
②若变质,该碱石灰中可能含有CaO、NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3、CaCO3中的两种或两种以上。
[实验过程]
(1)验证碱石灰是否变质:图中的B为干燥装置,常用于固体干燥剂干燥气体。现用A、B装置检验碱石灰是否变质,取适量的无水硫酸铜和碱石灰样品分别装入A、B中,连接好A、B装置,从 (填“c”或“d”)端向B中缓缓通入水蒸气,观察A装置中的现象为 ,证明碱石灰已变质。
(2)验证碱石灰是否完全变质:取适量碱石灰样品放入试管中,加入足量蒸馏水使其充分溶解,溶液变浑浊,用手触摸试管外壁,温度无明显变化,证明碱石灰已完全变质。则样品成分最多有 种可能性(填数字)。
(3)为进一步确定碱石灰样品的成分,该小组继续实验并记录如下:
实验编号 |
实验操作 |
实验目的、现象或数据 |
实验结论 |
实验一 |
①取适量样品于试管中,加入足量蒸馏水使其充分溶解; ②过滤,得到滤渣A和滤液B;③向滤液B中加入足量CaCl2溶液,静置; ④ 。 |
操作③的主要目的是: 操作④的现象: |
样品中一定有Ca(OH)2 |
实验二 |
①取干燥样品50g,控制在600℃内,加热至质量不再发生变化,冷却后称量; ②将①中剩余固体控制在850℃内反复加热,冷却后称量。 |
操作①中称得固体质量为45.5g;操作②固体质量无变化。 |
样品中一定没有 (填化学式) |
[探究结论]通过整个探究活动分析得知碱石灰样品的成分是 (填化学式),其中盐的质量分数为 。
[反思与评价]通过探究活动,大家知道该碱石灰变质的化学反应过程,其中生成盐的化学方程式为 ;明白了碱石灰要密封保存的原因。