Question

【題目】某同學(xué)查閱資料得知，實(shí)驗室常用電石（主要成分CaC2）與水反應(yīng)制取乙炔（C2H2），反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑（電石中的雜質(zhì)不溶于水且不與水反應(yīng)，也不與Na2CO3反應(yīng)）。在實(shí)驗室中，該同學(xué)把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中，充分反應(yīng)后過濾，得到濾渣和濾液，并對濾液的成分進(jìn)行探究。

[提出問題]：濾液中溶質(zhì)的成分是什么？

[猜想與假設(shè)]：猜想一：NaOH、Na2CO3

猜想二：NaOH

猜想三：NaOH、Ca(OH)2

[分析與推理]：

分析一：若猜想一成立，說明實(shí)驗中加入的CaC2量少，CaC2與水反應(yīng)生成的Ca(OH)2與Na2CO3反應(yīng)后，Na2CO3剩余。

分析二：若猜想二成立，說明實(shí)驗中加入的CaC2與水反應(yīng)生成的Ca(OH)2與Na2CO3恰好完全反應(yīng)。

分析三：若猜想三成立，說明實(shí)驗中加入的CaC2量多，CaC2與水反應(yīng)生成的Ca(OH)2與Na2CO3反應(yīng)后，Ca(OH)2剩余。

由以上分析可推知：反應(yīng)后濾液中一定存在的溶質(zhì)是______（填化學(xué)式），可能存在的溶質(zhì)是___和_____。對可能存在的溶質(zhì)，需進(jìn)一步實(shí)驗驗證。

[設(shè)計并實(shí)驗]：

實(shí)驗序號	實(shí)驗操作	實(shí)驗現(xiàn)象	實(shí)驗結(jié)論
實(shí)驗一	取少量濾液于試管中，向其中加入過量稀鹽酸	無氣泡產(chǎn)生	猜想_____不成立
實(shí)驗二	另取少量濾液于試管中，向其中滴入適量碳酸鈉溶液	_____	猜想三成立，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______

[拓展延伸]：

若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，充分反應(yīng)，可觀察到有氣泡產(chǎn)生，同時出現(xiàn)藍(lán)色的_____（填化學(xué)式）沉淀。

Answer 1

【答案】NaOH Na2CO3 Ca(OH)2 一 白色沉淀 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+ CaCO3↓ Cu(OH)2

【解析】

分析與推理：因為猜想一是NaOH、Na2CO3，猜想二是NaOH，猜想三是NaOH、Ca(OH)2，

三個猜想中都含有NaOH，由以上分析可推知：反應(yīng)后濾液中一定存在的溶質(zhì)是NaOH，可能存在的溶質(zhì)是Na2CO3和Ca(OH)2。

[設(shè)計并實(shí)驗]：

實(shí)驗一：取少量濾液于試管中，向其中加入過量稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，證明溶液中無碳酸根離子，即猜想一不成立。

實(shí)驗二：另取少量濾液于試管中，向其中滴入適量碳酸鈉溶液，因為猜想三成立，所以發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+ CaCO3↓，故出現(xiàn)的實(shí)驗現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀。

[拓展延伸]：

若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，CaC2與CuCl2溶液中的水反應(yīng)：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑，然后發(fā)生反應(yīng)：Ca(OH)2+CuCl2= Cu(OH)2↓+CaCl2，故充分反應(yīng)，可觀察到有氣泡產(chǎn)生，同時出現(xiàn)藍(lán)色的Cu(OH)2沉淀。