某化学实验小组在实验室用加热大理石(CaCO3)分解的方法制取生石灰(CaO).加热一段时间后,同学们对大理石是否分解提出怀疑.小组同学经研究决定对加热容器内剩余固体的成分进行探究,以证明大理石是否分解.请你参与探究.
实验限选的试剂:稀盐酸、蒸馏水、二氧化碳.
提出问题:加热大理石(CaCO3)后残留的固体成分是什么?
作出猜想:
猜想1:残留固体是CaCO3
猜想2:残留固体是CaO
猜想3:残留固体是______.
设计实验,按要求完成下表:
实验步骤 | 预期的实验现象与结论 |
步骤1:取少量残留固体于试管中,加入一定量的 ②,振荡充分溶解,静置. | 若完全溶解,则说明原残留固体是③.若部分溶解,则原残留固体可能是④. |
步骤2:若步骤1中有未溶固体,则取上层清夜少许于试管中,通入CO2. | 若⑤则说明原残留固体中含有CaO,否则不含CaO. |
步骤3:若步骤1中有未溶固体,向该固体中加入⑥. | 若有气泡产生,则原残留固体中含有⑦.否则只含有⑧. |
根据大理石(CaCO3)受热分解的方法制取生石灰(CaO)的原理,以及提出的两种猜想,我们可以提出第三种猜想是残留固体是CaCO3和CaO的混合物,
接着设计实验:步骤1:根据实验步骤1和预期的实验现象和结论,可推断出步骤1中往含有少量固体的试管中加入的是水,我们知道CaO易溶于水生成Ca(OH)2,而CaCO3不溶于水,若完全溶解,说明原残留固体是CaO,若部分溶解,说明原残留固体可能是CaCO3和CaO或CaO;
步骤2:根据步骤1的结论:原残留固体可能是CaCO3和CaO或CaO,故上层清液中可能含有Ca(OH)2,通入CO2气体,若溶液变浑浊,说明原残留固体中含有CaO,否则不含有CaO;
步骤3:根据步骤1的结论:原残留固体可能是CaCO3和CaO或CaO,结合步骤3的预期实验步骤和实验结论:有气泡产生,我们推断可能是为了验证CaCO3,很可能加入的是酸(稀盐酸),若有气泡产生,说明原残留固体中含有CaCO3,否则只含有CaO.
故答案为:①CaCO3和CaO
②水
③CaO,
④CaCO3和CaO或CaO
⑤溶液变浑浊
⑥稀盐酸
⑦CaCO3
⑧CaO