Question

15．氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)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，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂+2H₂↑．
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(yàn)濾渣的成份是碳酸鈣．
【提出問題】濾液中溶質(zhì)的成份是什么？
【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，大家認(rèn)為猜想四不合理，用化學(xué)方程式說明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實(shí)驗(yàn)證明】

實(shí)驗(yàn)	現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液	Ⅰ：沒有產(chǎn)生沉淀	猜想二不成立
實(shí)驗(yàn)二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	Ⅱ：產(chǎn)生氣泡	猜想三成立

【反思與拓展】
（1）向CaH₂和足量水反應(yīng)后的溶液加入NH₄Cl溶液，產(chǎn)生的氣體是氧氣、氨氣．
（2）登山運(yùn)動(dòng)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．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：氫化鈣（CaH₂）遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式；由題目的信息可知：氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)時(shí)，可能恰好完全反應(yīng)，這時(shí)的濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉；如果氫氧化鈣過量時(shí)，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(shí)，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?yàn)樘妓徕c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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)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(shí)，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?yàn)闅浠�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(dòng)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：氫化鈣（CaH₂）遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂+2H₂↑；
由題目的信息可知：氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)時(shí)，可能恰好完全反應(yīng)，這時(shí)的濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉；如果氫氧化鈣過量時(shí)，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(shí)，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；
由題目的信息可知：猜想四是不合理的，因?yàn)樘妓徕c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(shí)驗(yàn)證明】
實(shí)驗(yàn)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；故答案為：稀鹽酸；
實(shí)驗(yàn)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(shí)，說明濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，即猜想三成立；故答案為：稀鹽酸；三；
【反思與拓展】
（1）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?yàn)闅浠�鈣（CaH₂）與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氧氣，氯化銨和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水和氨氣；
（2）登山運(yùn)動(dòng)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：（1）氧氣、氨氣；（2）攜帶安全．
故本題答案為：
 CaH₂+2H₂O═Ca（OH）₂+2H₂↑．
【猜想與假設(shè)】猜想三：Na₂CO₃；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實(shí)驗(yàn)證明】實(shí)驗(yàn)一：沒有產(chǎn)生沉淀；實(shí)驗(yàn)二：稀鹽酸；猜想三．
【反思與拓展】
（1）氧氣、氨氣．
（2）攜帶安全．

點(diǎn)評(píng) 本題既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)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．