Question

（2006?樂山）科學(xué)探究是奇妙的過程．某同學(xué)在實驗室進行如下探究活動，請你參與，并幫助他完成下列內(nèi)容：
（1）[提出問題]某同學(xué)在實驗室發(fā)現(xiàn)一瓶白色粉末，瓶上標(biāo)簽已失去．他將該粉末取少量放入試管中，滴入稀鹽
酸，有氣泡產(chǎn)生．為鑒定該氣體的成分，他作了如下探究：
（2）[猜想與假設(shè)]該氣體可能是CO₂
（3）[設(shè)計與實驗]

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
用一支玻璃棒蘸取少許澄清石灰 水，插入產(chǎn)生氣體的試管中	玻璃棒上有白色的物質(zhì)產(chǎn)生	方程式； CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 該氣體是CO2，由此可判斷該白色 粉末是碳酸鹽

（4）[討論與反思]
已知白色碳酸鹽有Na₂CO₃，、K₂CO₃，、CaCO₃、BaCO₃等．他做了分類歸納：
歸納1：該白色粉末是Na₂CO₃、K₂CO₃等可溶性物質(zhì)
歸納2：該白色粉末是CaCO₃、BaCO₃等不溶性物質(zhì)
（5）[實驗探究]
實驗步驟：①取白色粉末少許于試管中，再注入適量水，振蕩，粉末全部溶解
②在①中滴人澄清石灰水，溶液中出現(xiàn)白色沉淀．
結(jié)論：該粉末是

Na₂CO₃或K₂CO₃

．
請你思考判斷：該同學(xué)做的上述實驗中，是否有必要做第②步？

沒有

，為什么？

Na₂CO₃、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，第①步已經(jīng)證明

．
（6）[計算分析]
根據(jù)上述實驗結(jié)論，該同學(xué)為確定白色粉末為何種碳酸鹽，進行了定量探究．他稱取白色粉末6.9g，與20g稀鹽酸混合，剛好完全反應(yīng)．此時稱量，溶液質(zhì)量為24.7g．求：
①反應(yīng)中產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量克數(shù)；
②計算確定白色粉末是碳酸鈉還是碳酸鉀；
③反應(yīng)前鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析：（3）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)考慮；
（5）根據(jù)Na₂CO₃、K₂CO₃、CaCO₃、BaCO₃的溶解性考慮；
（6）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以計算出二氧化碳的質(zhì)量；
②根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算出碳酸鹽的相對分子質(zhì)量，然后進行判斷即可；
③根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計算出鹽酸的溶質(zhì)，然后計算出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)即可．

解答：解：（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，反應(yīng)物是氫氧化鈣和二氧化碳，生成物是碳酸鈣和水，碳酸鈣后面標(biāo)上沉淀符號，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；           
（5）Na₂CO₃、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，所以根據(jù)實驗①可以知道該是Na₂CO₃或K₂CO₃；而實驗②沒有必要做，根據(jù)已知條件第①步已經(jīng)證明；                 
（6）①根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以知道二氧化碳的質(zhì)量為：20+6.9-24.7=2.2g                    
②設(shè)白色粉末中金屬元素為R，其相對原子質(zhì)量為r，反應(yīng)前鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量為x
R₂CO₃+2HCl═2RCl+H₂O+CO₂↑                         
2r+60  73            44
6.9g   x             2.2g

2r+60

6.9g

=

73

x

=

44

2.2g

解得：r=39，x=3.65g
所以可以判斷該碳酸鹽為碳酸鉀；
③反應(yīng)前鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

3.65g

20g

×100%=18.25%
答：反應(yīng)前鹽酸溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.25%．
故答案為：（3）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（5）Na₂CO₃或K₂CO₃；沒有；Na₂CO₃，、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，第①步已經(jīng)證明；                 
（6）①2.2g                    
②碳酸鉀；
③18.25%．

點評：掌握反應(yīng)現(xiàn)象和本質(zhì)的聯(lián)系，注意觀察，才能得出正確的結(jié)論，熟練掌握碳酸鹽的相關(guān)性質(zhì)和反應(yīng)現(xiàn)象才能準(zhǔn)確解答該題．