Question

【題目】氫化鈣（CaH2）是種白色細顆粒狀固體，能與水發(fā)生劇烈反應，其反應的化學方程式為：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，常用作登山運動員的能源提供劑。某化學實驗小組為了探究氫化鈣的性質(zhì)，將一定量的CaH2加入到碳酸鈉溶液中，立即產(chǎn)生大量氣泡，且溶液變渾濁。充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，濾渣的主要成分是________（填寫化學式）。

為進步確定濾液中所含溶質(zhì)的成分，他們進行了以下實驗探究。

（提出猜想）猜想一：NaOH: 猜想二：NaOH和Na2CO3;

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

經(jīng)過分析，大家一致認為上述猜想_______不需要驗證,肯定是錯誤的，原因是（用化學方程式表示）___________________________。

（實驗探究）

方案一：取一定量的濾液于試管中，往其中滴加少量稀鹽酸，無明顯實驗現(xiàn)象。

方案二：取一定量的濾液于另一試管中，往其中滴加氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生。

（討論交流）根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出猜想________是正確的。請解釋方案一中無明顯現(xiàn)象的原因是_____________________________。

（拓展探究）上述小組同學將5g氫化鈣樣品（所含雜質(zhì)不參與反應也不溶于水）加入到50g碳酸鈉溶液中，充分混合后，恰好完全反應。實驗測得反應過程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.4g。計算：

（1）樣品中CaH2的質(zhì)量分數(shù)為____。

（2）原碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為____。

（3）反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為____。（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

【答案】CaCO3 NaOH、Ca(OH)2 四 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 二 稀鹽酸的量很少，先全部與氫氧化鈉反應了 84% 10.6g 18.3%

【解析】

將一定量的CaH2加入到碳酸鈉溶液中，氫化鈣先與水發(fā)生劇烈反應，其反應的化學方程式為：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，然后碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉。充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，濾渣的主要成分是CaCO3。

提出猜想：

猜想一：NaOH；猜想二：碳酸鈉過量，NaOH和Na2CO3；猜想三：氫化鈣過量，NaOH、Ca(OH)2；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2；猜想四不需要驗證，肯定是錯誤的，原因是碳酸鈉和氫氧化鈣不能共存，化學方程式為：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。

討論交流：

方案一：取一定量的濾液于試管中，往其中滴加少量稀鹽酸，無明顯實驗現(xiàn)象。因為稀鹽酸為少量的，所以可能溶液中的存在氫氧化鈉先和稀鹽酸反應，所以不能判斷三個猜測是否正確。

方案二：取一定量的濾液于另一試管中，往其中滴加氯化鋇溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，生成的色沉淀是碳酸鈉和氯化鋇反應生成的碳酸鋇沉淀。故猜想二正確。

拓展探究：

上述小組同學將5g氫化鈣樣品（所含雜質(zhì)不參與反應也不溶于水）加入到50g碳酸鈉溶液中，充分混合后，恰好完全反應。實驗測得反應過程中產(chǎn)生氣體的質(zhì)量為0.4g。

解：設氫化鈣樣品中氫化鈣的質(zhì)量為x，生成的氫氧化鈣的質(zhì)量為y，參與反應的碳酸鈉的質(zhì)量為z，生成的氫氧化鈉為m，生成碳酸鈣的質(zhì)量為n，

，解得x=4.2g，y=7.4g，雜質(zhì)=5g-4.2g=0.8g，樣品中CaH2的質(zhì)量分數(shù)為=84%。

z=10.6g，m=8g，n=10g，故原碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為10.6g，反應后放入溶質(zhì)為氫氧化鈉，反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為×100%18.3%。

答：（1）樣品中CaH2的質(zhì)量分數(shù)為84%。

（2）原碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為10.6g。

（3）反應后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為18.3%。