Question

乙炔（C₂H₂）氣體和氧氣反應(yīng)能產(chǎn)生高溫火焰--氧炔焰，工人師傅常用氧炔焰切割或焊接金屬．乙炔可由碳化鈣（塊狀固體，化學(xué)式為CaC₂）與水反應(yīng)生成，同時(shí)生成一種白色固體．
Ⅰ．定性探究
【提出問題】碳化鈣（CaC₂）與水反應(yīng)時(shí)，生成的白色固體是什么物質(zhì)？
【做出猜想】小明經(jīng)過思考認(rèn)為有以下幾種可能：
猜想一：CaO；猜想二：

 

；猜想三：Ca（OH）₂．他的依據(jù)是

 

．
【交流反思】經(jīng)過同學(xué)們交流討論，認(rèn)為猜想一不成立．否定猜想一的理由是：

 

．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）甲同學(xué)取少量白色固體放入試管中，然后加入過量稀鹽酸，沒有觀察到氣泡放出，證明猜想二

 

（填“成立”或“不成立”）．
（2）乙同學(xué)另取少量白色固體加入到適量水中，充分溶解后取上層清液于試管中，先向試管中加入幾滴酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，然后再加入一定量的碳酸鈉溶液，觀察到有沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色

 

，證明猜想三成立，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

 

．
【得出結(jié)論】白色固體是Ca（OH）₂．
【繼續(xù)探究】丙同學(xué)在整理實(shí)驗(yàn)時(shí)，將甲、乙兩同學(xué)的廢液倒入同一燒杯中，靜置后發(fā)現(xiàn)：上層為無色透明的溶液，底部有白色沉淀．則上層溶液中一定含有的溶質(zhì)是

 

（酸堿指示劑除外），可能含有的溶質(zhì)是

 

．
Ⅱ．定量探究
【查閱資料】①氧炔焰是指乙炔（C₂H₂）與氧氣在點(diǎn)燃條件下安靜燃燒時(shí)產(chǎn)生的火焰． 乙炔燃燒的化學(xué)方程式為：2C₂H₂+5O₂ 

點(diǎn)燃  .

2H₂O+4CO₂，氧炔焰由于溫度通常可達(dá)3000攝氏度以上，故可用來金屬焊接或切割金屬．
②焊接金屬時(shí)應(yīng)控制乙炔氣過量，防止焊接部位的金屬被氧化…
③切割金屬時(shí)應(yīng)控制氧氣過量，目的是氧化被割金屬形成熔融的金屬氧化物，隨后被氣流吹走，形成割逢…
【提出問題1】2.6kg乙炔（C₂H₂）完全燃燒，需要多少千克氧氣參加反應(yīng)？
【提出問題2】工人師傅用氧炔焰切割金屬時(shí)，應(yīng)控制乙炔和氧氣的質(zhì)量比

 

．
A．＞

13

40

B．＜

13

40

C．=

13

40

D．任意比．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,生石灰的性質(zhì)與用途,酸的化學(xué)性質(zhì),堿的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【做出猜想】
根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，白色固體可能是氧化鈣，或碳酸鈣，或氫氧化鈣；
【交流反思】
氧化鈣能和水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
考慮碳酸鈣與稀鹽酸反應(yīng)；
氫氧化鈣溶液為堿性溶液，使酚酞溶液變紅，考慮氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液反應(yīng)；
【繼續(xù)探究】根據(jù)甲、乙兩同學(xué)的反應(yīng)后的溶液，進(jìn)行分析；如果稀鹽酸過量會(huì)與乙中的氫氧化鈉反應(yīng)，則推測(cè)溶質(zhì)的可能性；
廢液倒入同一燒杯中，一定即靜置后發(fā)現(xiàn)：上層為無色透明的溶液，底部有白色沉淀．則上層溶液中一定含有的溶質(zhì)是 氯化鈉（酸堿指示劑除外），可能含有的溶質(zhì)是 稀鹽酸．
【提出問題1】乙炔和氧氣反應(yīng)生成了二氧化碳和水，所以可以根據(jù)乙炔的質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式計(jì)算出需要消耗的氧氣的質(zhì)量．
【提出問題2】根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行考慮．

解答：解：
【做出猜想】
猜想一：CaO；猜想二CaCO₃；猜想三：Ca（OH）₂．他的依據(jù)是根據(jù)質(zhì)量守恒定律；
故填：CaCO₃；根據(jù)質(zhì)量守恒定律
【交流反思】
經(jīng)過同學(xué)們交流討論，認(rèn)為猜想一不成立．否定猜想一的理由是：CaO能與水反應(yīng)．
故填：氧化鈣與水反應(yīng)也生成氫氧化鈣．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（一）根據(jù)碳酸鈣能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；如果取少量白色固體放入試管中，滴加稀鹽酸，沒有觀察到氣泡放出，則證明猜想二不成立．
（二）乙同學(xué)另取少量白色固體加入到適量水中，充分溶解后取上層清液于試管中，先向試管中加入幾滴酚酞溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，然后再加入一定量的碳酸鈉溶液，觀察到有沉淀產(chǎn)生，且溶液顏色不變，證明猜想三成立，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
【繼續(xù)探究】甲同學(xué)的廢液中有氯化鈣、稀鹽酸；乙同學(xué)的廢液中可能有碳酸鈉、氫氧化鈉，則二者反應(yīng)會(huì)生成氯化鈉，碳酸鈣等，故上層溶液中一定含有的溶質(zhì)是氯化鈉、氯化鈣（酸堿指示劑除外），可能含有的溶質(zhì)是稀鹽酸．
【提出問題1】解：設(shè)理論上至少需要消耗氧氣的質(zhì)量為x．
2C₂H₂+5O₂

點(diǎn)燃  .

4CO₂+2H₂O
52    160
2.6kg  x
則

52

160

=

2.6kg

x

，解得：x=8kg
答：理論上至少需要消耗氧氣8千克．
【提出問題2】根據(jù)化學(xué)方程式可知乙炔和氧氣的質(zhì)量比為13：40時(shí)恰好反應(yīng)；考慮升級(jí)操作，故選A．
故答案為：
【做出猜想】CaCO₃； 根據(jù)質(zhì)量守恒定律．
【交流反思】氧化鈣與水反應(yīng)也生成氫氧化鈣．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
（1）不成立；
（2）不變，Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH．
【繼續(xù)探究】氯化鈉，稀鹽酸．
Ⅱ．定量探究
【提出問題1】8kg
【提出問題2】A．

點(diǎn)評(píng)：化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，并有助于提高觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ�所以，�?duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法．