Question

20．某同学查阅资料得知，实验室常用电石（主要成分CaC₂）与水反应制取乙炔（C₂H₂），反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑（电石中的杂质不溶于水且不与水反应，也不与Na₂CO₃反应）．在实验室中，该同学把一定量的CaC₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，并对滤液的成分进行探究．
〔提出问题〕：滤液中溶质的成分是什么？
〔猜想与假设〕：猜想一：NaOH、Na₂CO₃
猜想二：NaOH
猜想三：NaOH、Ca（OH）₂
[分析与推理]：
分析一：若猜想一成立，说明实验中加入的CaC₂量少，CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应后，Na₂CO₃剩余．
分析二：若猜想二成立，说明实验中加入的CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃恰好完全反应后．
分析三：若猜想三成立，说明实验中加入的CaC₂量多，CaC₂与水反应生成的Ca（OH）₂与Na₂CO₃反应后，Ca（OH）₂剩余．
       由以上分析可推知：反应后滤液中一定存在的溶质是NaOH（填化学式，下同），可能存在的溶质是Na₂CO₃和Ca（OH）₂．对可能存在的溶质，需要进一步实验验证．
[设计并实验]

实验序号	实验操作	实验现象	实验结论
实验一	取少量滤液于试管中，向其中加入过量稀盐酸	无气泡产生	猜想一不成立
实验二	另取少量滤液于试管中，向其中滴入适量碳酸钠溶液	产生白色沉淀	猜想三成立，发生反应的化学方程式为 Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH

[拓展延伸]
       若向CuCl₂溶液中加入少量CaC₂，充分反应，可观察到有气泡产生，同时出现蓝色的Cu（OH）₂（填化学式）沉淀．
        实验室保存电石应注意放在干燥处．

Answer 1

分析 判断反应后溶液中溶质成分时，不仅要考虑生成物，还需要考虑反应物是否过量，所以反应后滤液中一定存在的溶质是氢氧化钠，碳酸钠过量时，还会有碳酸钠，如果氢氧化钙过量时，还会有氢氧化钙；加入盐酸没有气泡，说明不含有碳酸钠，因为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，所以猜想一不成立；猜想三成立，说明含有氢氧化钙，所以加入碳酸钠后，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，如果加入氯化铜时，氢氧化钙与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，由于电石能与水反应，所以要放在干燥的地方储存．

解答 解：在制取乙炔的过程中发生了以下反应：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，如果碳酸钠与氢氧化钙恰好完全反应，生成物是氢氧化钠，溶质只有氢氧化钠，如果氢氧化钙过量，溶质是氢氧化钠和氢氧化钙的混合物，如果碳酸钠过量，溶质是氢氧化钠和碳酸钠的混合物，所以一定含有氢氧化钠，可能含有碳酸钠或氢氧化钙；加入盐酸无气泡，说明不含有碳酸钠，所以猜想一不成立；猜想三成立说明含有氢氧化钙，所以加入碳酸钠后，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀；氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，用观察法配平，所以方程式是Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃+2NaOH．若向CuCl₂溶液中加人少量CaC₂，碳化钙先与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与氯化铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀；电石能与水反应，所以要存放在干燥的环境中．
故答案为：
NaOH；Na₂CO₃；Ca（OH）₂；一；产生白色沉淀；Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃+2NaOH；Cu（OH）₂；放在干燥处．

点评 解答本题关键是熟悉反应后溶液中溶质的判断方法，知道化学方程式的书写方法，了解实验现象的描述方法．