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(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)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(xué)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(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液，濾渣的主要成分是____（填寫化學(xué)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(xué)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(xué)將5g氫化鈣樣品（所含雜質(zhì)不參與反應(yīng)也不溶于水）加入到50g Na2CO3溶液中，充分恰好完全反應(yīng)。實驗測得反應(yīng)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Na2CO3溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為____。

（3）反應(yīng)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(yīng)了 84% 10.6g 18.3%

【解析】

氫化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，根據(jù)化學(xué)方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行計算。

濾渣的主要成分是氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成的碳酸鈣。濾渣的主要成分是CaCO3；

猜想一：氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)時是NaOH；

猜想二：碳酸鈉過量時是NaOH和Na2CO3；

猜想三：氫氧化鈣過量時是NaOH、Ca（OH）2；

猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2

經(jīng)過分析，大家一致認為上述猜想四不需要驗證，肯定是錯誤的，原因是碳酸鈉能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+Ca(OH)2═2NaOH+CaCO3↓。

根據(jù)實驗現(xiàn)象，得出猜想二是正確的，方案一中無明顯現(xiàn)象的原因是稀鹽酸的量很少，先全部與氫氧化鈉反應(yīng)了。

a（1）設(shè)氫化鈣質(zhì)量為x，生成氫氧化鈣質(zhì)量為y，

CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，

42 74 4

x y 0.4g

42：x=74：y=4：0.4g，

x=4.2g，y=7.4g，

樣品中CaH2的質(zhì)量分數(shù)為：4.2g/5g×100%=84%;

（2）設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為m，反應(yīng)生成氫氧化鈉質(zhì)量為n，生成碳酸鈣質(zhì)量為p，

Na2CO3+Ca(OH)2═2NaOH+CaCO3↓，

106 74 80 100

m 7.4g n p

106:m=74:7.4g=80:n=100:z，

m=10.6g，n=8g，p=10g，

原碳酸鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量為10.6g;

（3）反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為：8g÷(4.2g+50g-0.4g-10g)×100%=18.3%。