Question

4．碳酸鈣是一種白色固體，可溶于稀鹽酸并產(chǎn)生無色氣體．某同學(xué)想知道稀鹽酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、Cl^-）能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體．請你和同學(xué)們一起通過如圖所示的四個實驗完成這次探究活動．

（1）你提出的假設(shè)是稀鹽酸中的H⁺能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體．
（2）通過實驗（a）可以證明H₂O不能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體．
（3）要證明另外兩種粒子能否溶解碳酸鈣并產(chǎn)生無色氣體，還需要進行實驗（c）和（d），在（c）和（d）中應(yīng)分別加入硝酸和氯化鈉溶液．
（4）你的探究結(jié)果為H⁺能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體．
（5）寫出實驗（b）的化學(xué)方程式：2HCl+CaCO₃═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 根據(jù)碳酸鈣能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，要探究是稀鹽酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、Cl^-）能使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生無色氣體，需排除一些離子的干擾，設(shè)計實驗時要注意控制變量進行分析．

解答 解：（1）碳酸鹽與酸反應(yīng)生成氣體，是與酸中的氫離子結(jié)合反應(yīng)生成了二氧化碳；
（2）向a中加水，碳酸鈣不溶解也無氣體產(chǎn)生，說明通過實驗a可以證明：H₂O不能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體；
（3）要證明是否是氫離子使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生氣體，需加入含氫離子的物質(zhì)，如硝酸，要證明是否是氯離子使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生氣體，需加入含氯離子的物質(zhì)，如氯化鈉溶液；
（4）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知是氫離子使碳酸鈣溶解并產(chǎn)生氣體；
（5）碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：2HCl+CaCO₃═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．
故答案為：（1）稀鹽酸中的H⁺能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體；
（2）H₂O不能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體；  
（3）硝酸、氯化鈉溶液；  
（4）H⁺能使CaCO₃溶解并產(chǎn)生無色氣體；  
（5）2HCl+CaCO₃═CaCl₂+CO₂↑+H₂O．

點評 本題考查了碳酸鈣與酸反應(yīng)的實質(zhì)，完成此題，要注意設(shè)計實驗時變量的控制以及歸納法的應(yīng)用．