Question

12．硬水中含有较多的可溶性钙、镁化合物，其中钙的化合物为Ca（HCO₃）₂受热易分解，生成水和大量的气体，还有一种难溶性的物质，该物质是水垢的主要成分之一．
（1）【提出问题】生成的气体和固体是什么？
（2）【猜想】
①小刚认为生成物中的气体可能是CO₂．
②你认为生成物中的固体物质可能是碳酸钙．
（3）【设计实验方案】请你设计出简单的实验方案来验证上述猜想①和②．
猜想①：将生成的气体通入澄清石灰水；
猜想②：往固体中加入稀盐酸，并将生成的气体通入澄清石灰水．
（4）【现象与结论】如果小刚的猜想正确，现象应该是澄清石灰水变浑浊，如果你的猜想正确，现象应该是有气体生成，澄清石灰水变浑浊．
（5）【评价】写出Ca（HCO₃）₂受热分解的化学方程式：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 根据题目给出的信息：碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]受热易分解，生成水和大量的气体，还有一种难溶性的化合物，它是水垢的成分之一．根据质量守恒定律确定该固体是含钙的化合物，又因为该固体是难溶物，所以可能为碳酸钙．生成的气体可能是二氧化碳，可以用澄清的石灰水来检验；碳酸钙可以用稀盐酸和澄清石灰水检验，据此分析解决此题即可．

解答 解：（2）②碳酸氢钙[Ca（HCO₃）₂]受热易分解，生成水和大量的气体，还有一种难溶性的化合物，它是水垢的成分之一．根据质量守恒定律确定该固体是含钙的化合物，又因为该固体是难溶物，所以可能为碳酸钙．
（3）如果小刚猜想正确：因二氧化碳与石灰水反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，有沉淀生成，故石灰水变浑浊，即可判断该气体是CO₂，据此设计验证即可．
如果你的猜想正确因碳酸钙与盐酸反应的化学方程式为CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳与石灰水反应的化学方程式为Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，有沉淀生成，故有气体生成，石灰水变浑浊，由此可判断该固体为CaCO₃，据此设计实验即可．
从实验的验证可知碳酸氢钙受热会生成碳酸钙水和二氧化碳，其方程式为：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑；
故答案为：
（2）②碳酸钙；
（3）
猜想①：将生成的气体通入澄清石灰水；
猜想②：往固体中加入稀盐酸，并将生成的气体通入澄清石灰水；
（4）澄清石灰水变浑浊；有气体生成，澄清石灰水变浑浊；
（5）Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑．

点评 本考点属于实验探究题，考查了质量守恒定律和化学方程式的书写，既有实验过程的探究，又有结论的探究．首先提出问题、作出假设，然后设计实验方案、进行实验，最后得出正确的结论，符合科学探究的基本环节．本题综合性比较强，但难度不大，属基础性实验探究题．