Question

一種“環(huán)保石頭紙”開始被人們使用，其主要成分是碳酸鈣．某班同學(xué)對它產(chǎn)生了濃厚的興趣，把“環(huán)保石頭紙”帶到實驗室，完成了如圖所示的兩個實驗．請回答問題：

（1）實驗一：試管中產(chǎn)生大量的氣泡，燒杯中澄清的石灰水變渾濁，請寫出“環(huán)保石頭紙”與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

 （假設(shè)“環(huán)保石頭紙”中的其他成分既不溶于水，又不與鹽酸發(fā)生反應(yīng)）
（2）實驗二：試管中有白色沉淀產(chǎn)生．小剛同學(xué)想探究該實驗反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分．
提出猜想：猜想①NaCl、CaCl₂和HCl   ②NaCl   ③NaCl和CaCl₂
同學(xué)們經(jīng)過討論排除了猜想

 

，理由是

 

有同學(xué)認(rèn)為小剛的猜想不全面，又提出了猜想④

 

【設(shè)計實驗】請你設(shè)計實驗完成你認(rèn)為正確的三個猜想：

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論

Answer 1

考點(diǎn)：鹽的化學(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：常見的鹽 化學(xué)肥料

分析：（1）根據(jù)石頭紙的主要成分是CaCO₃，雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)，依據(jù)反應(yīng)原理寫出反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)實驗一反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)一定有CaCl₂，可能含HCl，實驗二中有白色沉淀產(chǎn)生，說明實驗二溶液中不可能含HCl，進(jìn)行分析解答；氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以若二者恰好反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液中只有氯化鈉，并考慮反應(yīng)物過量問題；
【設(shè)計實驗】
碳酸鹽與稀鹽酸反應(yīng)生成相應(yīng)的氯化物、水和二氧化碳?xì)怏w碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣，據(jù)此設(shè)計實驗判斷反應(yīng)物是否過量．

解答：解：（1）石頭紙的主要成分是CaCO₃，雜質(zhì)不溶于水，不與鹽酸反應(yīng)，因此“環(huán)保石頭紙”與稀鹽酸發(fā)生的反應(yīng)是：碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根據(jù)實驗一反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)一定有CaCl₂，可能含HCl，而實驗二中有白色沉淀產(chǎn)生，說明實驗二溶液中不可能含HCl；因此排除了猜想①；原因：稀鹽酸能與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)（或碳酸鈣與稀鹽酸不能共存）；氯化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以若二者恰好反應(yīng)，則反應(yīng)后溶液中只有氯化鈉，若反應(yīng)物之一過量，則反應(yīng)后溶液中還可能含有氯化鈣或碳酸鈉；
【設(shè)計實驗】
要判斷反應(yīng)后溶液溶質(zhì)的成分，一定含有氯化鈉，檢驗是否有碳酸鈉，可滴加稀鹽酸觀察是否 有氣體生成進(jìn)行判斷，或滴加氯化鈣觀察是否有沉淀生成，檢驗是否有氯化鈣，可滴加碳酸鈉溶液或碳酸鉀溶液觀察是否有沉淀生成進(jìn)行判斷；
故答案為：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）①稀鹽酸能與碳酸鈣發(fā)生反應(yīng)（或碳酸鈣與稀鹽酸不能共存）；
猜想④NaCl、Na₂CO₃
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
取少量反應(yīng)后的溶液2份，一份加入少量碳酸鈉溶液，另一份加入稀鹽酸	若加入碳酸鈉后有白色沉淀生成，則溶質(zhì)是NaCl、CaCl2 若加入稀鹽酸后有氣泡生成，則溶質(zhì)是NaCl、 Na2CO3 若加入二者后均無明顯現(xiàn)象，則溶質(zhì)是NaCl（方法合理均可）

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生書寫化學(xué)方程式，及碳酸根的鑒別方法，不但使學(xué)生掌握了知識還培養(yǎng)了學(xué)生分析、解決問題的能力，在分析反應(yīng)后溶液溶質(zhì)成分時，除了考慮恰好反應(yīng)的產(chǎn)物，還要考慮反應(yīng)物是否過量．