Question

【题目】氢化钙（CaH2）是种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是________（填写化学式）。

为进步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。

（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

经过分析，大家一致认为上述猜想_______不需要验证,肯定是错误的，原因是（用化学方程式表示）___________________________。

（实验探究）

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。

（讨论交流）根据实验现象，得出猜想________是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是_____________________________。

（拓展探究）上述小组同学将5g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。计算：

（1）样品中CaH2的质量分数为____。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为____。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为____。（计算结果保留一位小数）

Answer 1

【答案】CaCO3 NaOH、Ca(OH)2 四 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓ 二 稀盐酸的量很少，先全部与氢氧化钠反应了 84% 10.6g 18.3%

【解析】

将一定量的CaH2加入到碳酸钠溶液中，氢化钙先与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，然后碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是CaCO3。

提出猜想：

猜想一：NaOH；猜想二：碳酸钠过量，NaOH和Na2CO3；猜想三：氢化钙过量，NaOH、Ca(OH)2；猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2；猜想四不需要验证，肯定是错误的，原因是碳酸钠和氢氧化钙不能共存，化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓。

讨论交流：

方案一：取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。因为稀盐酸为少量的，所以可能溶液中的存在氢氧化钠先和稀盐酸反应，所以不能判断三个猜测是否正确。

方案二：取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生，生成的色沉淀是碳酸钠和氯化钡反应生成的碳酸钡沉淀。故猜想二正确。

拓展探究：

上述小组同学将5g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4g。

解：设氢化钙样品中氢化钙的质量为x，生成的氢氧化钙的质量为y，参与反应的碳酸钠的质量为z，生成的氢氧化钠为m，生成碳酸钙的质量为n，

，解得x=4.2g，y=7.4g，杂质=5g-4.2g=0.8g，样品中CaH2的质量分数为=84%。

z=10.6g，m=8g，n=10g，故原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g，反应后放入溶质为氢氧化钠，反应后溶液中溶质的质量分数为×100%18.3%。

答：（1）样品中CaH2的质量分数为84%。

（2）原碳酸钠溶液中溶质的质量为10.6g。

（3）反应后溶液中溶质的质量分数为18.3%。