有关石灰的问题探究.doc

有关石灰的整合探究
　　明朝诗人于谦有一首有名的《咏石灰》：“千锤万凿出深山，烈火焚烧若等闲。粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间。”诗中作者借“石灰”来抒写自己不畏艰难，不怕牺牲，甘愿贡献自己一切的坚强意志和高尚情操，表现出一种大义凛然的气魄。　　
石灰石是一种广泛分布的矿物，色青灰，质坚硬，成分为碳酸钙（CaCO3）。这首诗就描绘了开采石灰石，烧制生石灰整个过程：先将石灰石敲碎，在石灰窑内经高温煅烧，便制得雪白的生石灰CaO。后者与水作用生成白色粉状的熟石灰（或消石灰）Ca(OH)2，再遇空气中的CO2又生成白色的CaCO3。石灰石经一系列物理——化学变化，尽管“粉身碎骨”，总保持自身的“洁白”不染。

　　生石灰可以用石灰岩、白云石甚至牡蛎、蚌壳来烧制，它们的主要成分都是CaCO3。生石灰不但是应用广泛的建筑材料，还是最主要的钙肥，生石灰中和土壤中酸性的能力很强，可以迅速矫正土壤酸度。此外，生石灰还有杀虫、灭草和土壤消毒的攻效。
　　石灰的消化和硬化
　　1.石灰的消化
工地上使用石灰时，通常将生石灰加水，使之消解为消(熟)石灰—氢氧化钙，这个过程称为石灰的“消化”，又称“熟化”；这一过程常在灰坑中进行。

　　熟化过程的特点：体积剧烈膨胀；放出大量热。
　　陈伏：当石灰中含有过火生石灰时，它将在石灰浆体硬化以后才发生水化作用，于是会因产生膨胀而引起崩裂或隆起现象。为消除此现象，应将熟化的石灰浆在消化池中储存2～3周，即所谓陈伏。陈伏期间，石灰膏表面有一层水，以隔绝空气，防止与CO2 作用产生碳化。
　　2.石灰的硬化
　　石灰浆体在空气中逐渐硬化，是由下面几个同时进行的过程来完成的：
　　(1)干燥作用：游离水分逐渐蒸发。
　　(2)结晶作用：随着游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶。
(3)碳化作用：氢氧化钙与空气中的二氧化碳化合，生成碳酸钙结晶，水分释出并被蒸发：碳化作用实际是二氧化碳与水形成碳酸，然后与氢氧化钙反应生成碳酸钙。所以这个作用在没有水分的全干状态下不能进行。

其实在我们的日常生活中也有石灰消化和硬化的例子：如氧化钙加水可以煮鸡蛋、“方便热”饭盒底部加水后可以加热饭菜等利用的就是石灰消化放出的热量；而氢氧化钙和水组成的石灰乳粉刷墙壁利用的是石灰的硬化，所以粉刷墙壁后，如果在室内点燃一堆柴火可以加速墙壁石灰的碳化（燃烧放出热量和CO2）。
1．下列物质中，有一种物质的主要成分与其他物质的主要成分不同，该物质是（　　）
　　A．汉白玉        B．白垩     C．孔雀石         D．钟乳石
　　2．检验某样品是否是碳酸盐，所需的试剂是（　　）
　　A．澄清石灰水          B．浓盐酸、澄清石灰水   
　　C．稀盐酸、澄清石灰水      D．稀盐酸
　　3．两份质量相同的碳酸钙：一份充分加热，使其完全分解；另一份与足量的稀盐酸充分反应。则生成的二氧化碳气体质量（　　）
　　A．加热分解的多  B．与盐酸反应的多   C．一样多   D．无法确定
　　4．石灰石的用途是（　　）
　　①建筑材料；②刻划玻璃；③制水泥；④制生石灰；⑤制二氧化碳；⑥刷墙壁。
　　A．②③⑥    B．①②③     C．②⑤⑥         D．①③④⑤
　　5．欲证明生石灰中有未烧透的石灰石，最简单的方法是（　　）
　　A．加热　　　　                B．加水、通入二氧化碳 
　　C．滴加稀盐酸                D．加入碳酸钠溶液
　　6．生石灰里常混有少量碳酸钙（不含其他杂质）。为测定生石灰中氧化钙的纯度，取50g样品，在高温下充分锻烧，生成2.2g气体，则样品中氧化钙的纯度为（　　）
　　A．4.4％   B．10.0％      C．90.0％          D．95.6％
　　7．牙膏是人们生活中的必需品，在牙膏生产过程中常常添加一种摩擦剂。这种摩擦剂是由一种矿石经过一系列加工而制成的极细小的碳酸钙粉末，其生产过程是：

　　（1）写出B、C、D的化学式： B___  ____；C__  _____；D___  ____。
（2）写出①、②、③反应的化学方程式。
8.兴趣小组的同学对一包久置的生石灰(CaO)干燥剂产生了好奇，于是他们对这包干燥剂的成分展开了探究。 
  【提出问题】这包干燥剂是否变质，成分是什么? 
 【猜想假设】
 猜想一：全部是CaO；猜想二：是CaO和Ca(OH)2的混合物；猜想三：全部是Ca(OH)2；猜想四：是 的混合物。 
 【实验探究】(1)取部分该干燥剂于试管中，加水后无放热现象，说明这包干燥剂中不含      。  
(2)继续向试管中滴加足量稀盐酸，有气泡出现，说明这包干燥剂中含有    。  
(3)为了进一步确定这包干燥剂中有无其他成分，小组同学设计了以下三种方案。 
 另取部分干燥剂于烧杯中，加水并搅拌，静置后取上层清液于3支试管中。请你参与实验，并填写表中的空白：
 实验方案
方案一
方案二
方案三
实验操作

实验现象
溶液由无色变为红色
澄清溶液变浑浊

  写出方案二发生的化学反应方程式              。 
 【实验结论】通过以上实验探究，得出猜想      成立。 
 【拓展迁移】小组同学反思了生石灰干燥剂变质的原因，认识到实验室保存氧化钙应注意              。 
8．现有一包露置在空气中的熟石灰固体，要检验它是否变质，需要用到的试剂是_________（填名称）。经检验该包熟石灰固体已变质，下面是小明同学对变质的熟石灰固体进一步探究的实验报告。
　　【提出问题】该固体可能存在的组成是：①_____ _；②________。     
　　【设计实验】实验方案如下：
实验步骤
实验现象
结  论

9．小强同学前往当地石灰石矿区进行调查，他取回了若干块矿石样品，为求出样品中碳酸钙的质量分数，他做了如下实验：取8g石灰石样品，把40g稀盐酸分四次加入，测量的数据见下表（假设样品中的杂质不溶于水，也不与盐酸反应）。
试计算：
　　（1）8g的石灰石样品中含有杂质多少克？
　　（2）样品中碳酸钙的质量分数是多少？
　　（3）上表中m的值为多少？
　　（4）要得到280kg的CaO，需要质量分数为80％的石灰石多少千克？

序  号
加入稀盐酸的质量/g
剩余固体的质量/g
第1次
10
5.5
第2次
10
m
第3次
10
1.2
第4次
10
1.2