Question

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(guò)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(guò)濾，得到濾渣和濾液，經(jīng)檢驗(yàn)，濾渣的成分是碳酸鈣．

【提出問(wèn)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：　　．

猜想三：NaOH和Na₂CO₃    猜想四：NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂

經(jīng)過(guò)討論，大家一致認(rèn)為猜想四不合理，其原因是　　．

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

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	無(wú)明顯現(xiàn)象	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		猜想三成立

實(shí)驗(yàn)二中發(fā)生明顯現(xiàn)象的化學(xué)方程式是　　．

【反思與拓展】登山運(yùn)動(dòng)員常用CaH₂作為能源提供劑，與氫氣相比的優(yōu)點(diǎn)是　　．

Answer 1

【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量；堿的化學(xué)性質(zhì)；鹽的化學(xué)性質(zhì)；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．

【專題】科學(xué)探究．

【分析】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(guò)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(guò)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(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明沒(méi)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(wú)變化后產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)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(guò)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(guò)量時(shí)，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?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(méi)有產(chǎn)生沉淀，說(shuō)明沒(méi)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(wú)變化后產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象時(shí)，說(shuō)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(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：

【猜想與假設(shè)】NaOH和Ca（OH）₂；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．

【實(shí)驗(yàn)證明】實(shí)驗(yàn)一：猜想二；實(shí)驗(yàn)二：先無(wú)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(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(shū)寫(xiě)，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(guò)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(guò)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．