Question

12．氫化鈣固體是登山運(yùn)動員常用的能源提供劑．某探究小組的同學(xué)通過查閱資料得知，氫化鈣（CaH₂）遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣．探究小組的同學(xué)把一定量的CaH₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液，經(jīng)檢驗，濾渣的成分是碳酸鈣．
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】
猜想一：NaOH         　　猜想二：NaOH和Ca（OH）₂．
猜想三：NaOH和Na₂CO₃    猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂
經(jīng)過討論，大家一致認(rèn)為猜想四不合理，其原因是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實驗驗證】

實驗	現(xiàn)象	結(jié)論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液	無明顯現(xiàn)象	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	先無變化后產(chǎn)生氣泡	猜想三成立

實驗二中發(fā)生明顯現(xiàn)象的化學(xué)方程式是Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思與拓展】登山運(yùn)動員常用CaH₂作為能源提供劑，與氫氣相比的優(yōu)點(diǎn)是攜帶安全．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)時，可能恰好完全反應(yīng)，這時的濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉；如果氫氧化鈣過量時，濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉和氫氧化鈣；如果碳酸鈉過量時，濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉，猜想三應(yīng)是氫氧化鈉和碳酸鈉；另外由題目的信息可知：猜想四是不合理的，因為碳酸鈉與氫氧化鈣不能共存，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，配平即可；
在實驗一中，取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液，無明顯現(xiàn)象，說明沒有氫氧化鈣，即猜想二不成立；
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸，觀察到先無變化后產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象時，說明濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，即猜想三成立；若向NH₄Cl的溶液中加一定量CaH₂，充分反應(yīng)，產(chǎn)生的氣體是氧氣、氨氣，因為氫化鈣（CaH₂）與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水和氨氣；登山運(yùn)動員常用CaH₂作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是攜帶安全．

解答 解：【猜想與假設(shè)】
由題目的信息可知：氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)時，可能恰好完全反應(yīng)，這時的濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉；如果氫氧化鈣過量時，濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉和氫氧化鈣；如果碳酸鈉過量時，濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉，猜想二應(yīng)是氫氧化鈉和碳酸鈉；
由題目的信息可知：猜想四是不合理的，因為碳酸鈉與氫氧化鈣不能共存，碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，配平即可；故答案為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
【實驗證明】
實驗一，取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液，沒有產(chǎn)生沉淀，說明沒有氫氧化鈣，即猜想二不成立；
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸，觀察到先無變化后產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象時，說明濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，即猜想三成立；
碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思與拓展】
登山運(yùn)動員常用CaH₂作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是攜帶安全；
故答案為：
【猜想與假設(shè)】NaOH和Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實驗證明】實驗一：猜想二；實驗二：先無變化后產(chǎn)生氣泡．Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
【反思與拓展】攜帶安全．

點(diǎn)評 本題既考查了實驗步驟的設(shè)計，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實驗進(jìn)行了評價，綜合性比較強(qiáng)．實驗探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．