题目内容

15．氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂．某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气，请写出该反应的化学方程式CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑．
探究小组的同学把一定量的CaH2加入Na2CO3溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液．经检验滤渣的成份是碳酸钙．
【提出问题】滤液中溶质的成份是什么？
【猜想与假设】
猜想一：NaOH               
猜想二：NaOH和Ca（OH）2
猜想三：NaOH和Na2CO3
猜想四：NaOH、Na2CO3和Ca（OH）2
经过讨论，大家认为猜想四不合理，用化学方程式说明原因Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
【实验证明】
实验现象结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液Ⅰ：没有产生沉淀猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸Ⅱ：产生气泡猜想三成立
【反思与拓展】
（1）向CaH2和足量水反应后的溶液加入NH4Cl溶液，产生的气体是氧气、氨气．
（2）登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是携带安全．

分析 由题目的信息可知：氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气，写出该反应的化学方程式；由题目的信息可知：氢氧化钙和碳酸钠反应时，可能恰好完全反应，这时的滤液中含有的溶质是氢氧化钠；如果氢氧化钙过量时，滤液中含有的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；如果碳酸钠过量时，滤液中含有的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，猜想三应是氢氧化钠和碳酸钠；另外由题目的信息可知：猜想四是不合理的，因为碳酸钠与氢氧化钙不能共存，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，配平即可；
在实验一中，取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液，无明显现象，说明没有氢氧化钙，即猜想二不成立；
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸，观察到先无变化后产生气泡的现象时，说明滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠，即猜想三成立；若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反应，产生的气体是氧气、氨气，因为氢化钙（CaH2）与水反应生成氢氧化钙和氢气，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和水和氨气；登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是携带安全．

解答 解：【猜想与假设】
由题目的信息可知：氢化钙（CaH2）遇水反应生成氢氧化钙和氢气，可写出该反应的化学方程式：CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑；
由题目的信息可知：氢氧化钙和碳酸钠反应时，可能恰好完全反应，这时的滤液中含有的溶质是氢氧化钠；如果氢氧化钙过量时，滤液中含有的溶质是氢氧化钠和氢氧化钙；如果碳酸钠过量时，滤液中含有的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，猜想三应是氢氧化钠和碳酸钠；
由题目的信息可知：猜想四是不合理的，因为碳酸钠与氢氧化钙不能共存，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，配平即可；故答案为：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH．
【实验证明】
实验一，取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液，没有产生沉淀，说明没有氢氧化钙，即猜想二不成立；故答案为：稀盐酸；
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸，观察到先无变化后产生气泡的现象时，说明滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠，即猜想三成立；故答案为：稀盐酸；三；
【反思与拓展】
（1）若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反应，产生的气体是氧气、氨气，因为氢化钙（CaH2）与水反应生成氢氧化钙和氧气，氯化铵和氢氧化钙反应生成氯化钙和水和氨气；
（2）登山运动员常用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是携带安全；
故答案为：（1）氧气、氨气；（2）携带安全．
故本题答案为：
 CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑．
【猜想与假设】猜想三：Na2CO3；Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
【实验证明】实验一：没有产生沉淀；实验二：稀盐酸；猜想三．
【反思与拓展】
（1）氧气、氨气．
（2）携带安全．

点评 本题既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．

练习册系列答案
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7．某学校化学兴趣小组的学生利用下面的装置（部分固定装置已略去）制备氮化钙，并探究其化学式．

开始实验并记录数据如下：
硬玻璃管质量m0/g硬玻璃管质量与钙的质量m1/g硬玻璃管质量与产物的质量m2/g
114.8120.8122.2
根据实验和数据，回答下面的问题：
（1）设氮化钙的化学式为CaxN2，则金属钙和氮气反应的化学方程式可表示为：xCa+N2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ CaxN2
该反应属于化合反应（填“化合”、“分解”、“置换”或“复分解”）．
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