Question

一种“环保石头纸”开始被人们使用，其主要成分是碳酸钙．某班同学对它产生了浓厚的兴趣，把“环保石头纸”带到实验室，完成了如图所示的两个实验．请回答问题：

（1）实验一：试管中产生大量的气泡，烧杯中澄清的石灰水变浑浊，请写出“环保石头纸”与稀盐酸发生反应的化学方程式

 

 （假设“环保石头纸”中的其他成分既不溶于水，又不与盐酸发生反应）
（2）实验二：试管中有白色沉淀产生．小刚同学想探究该实验反应后溶液中溶质的成分．
提出猜想：猜想①NaCl、CaCl₂和HCl   ②NaCl   ③NaCl和CaCl₂
同学们经过讨论排除了猜想

 

，理由是

 

有同学认为小刚的猜想不全面，又提出了猜想④

 

【设计实验】请你设计实验完成你认为正确的三个猜想：

实验步骤	预期现象及结论

Answer 1

考点：盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：常见的盐 化学肥料

分析：（1）根据石头纸的主要成分是CaCO₃，杂质不溶于水，不与盐酸反应，依据反应原理写出反应方程式；
（2）根据实验一反应后溶液中溶质一定有CaCl₂，可能含HCl，实验二中有白色沉淀产生，说明实验二溶液中不可能含HCl，进行分析解答；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以若二者恰好反应，则反应后溶液中只有氯化钠，并考虑反应物过量问题；
【设计实验】
碳酸盐与稀盐酸反应生成相应的氯化物、水和二氧化碳气体碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙，据此设计实验判断反应物是否过量．

解答：解：（1）石头纸的主要成分是CaCO₃，杂质不溶于水，不与盐酸反应，因此“环保石头纸”与稀盐酸发生的反应是：碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）根据实验一反应后溶液中溶质一定有CaCl₂，可能含HCl，而实验二中有白色沉淀产生，说明实验二溶液中不可能含HCl；因此排除了猜想①；原因：稀盐酸能与碳酸钙发生反应（或碳酸钙与稀盐酸不能共存）；氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，所以若二者恰好反应，则反应后溶液中只有氯化钠，若反应物之一过量，则反应后溶液中还可能含有氯化钙或碳酸钠；
【设计实验】
要判断反应后溶液溶质的成分，一定含有氯化钠，检验是否有碳酸钠，可滴加稀盐酸观察是否 有气体生成进行判断，或滴加氯化钙观察是否有沉淀生成，检验是否有氯化钙，可滴加碳酸钠溶液或碳酸钾溶液观察是否有沉淀生成进行判断；
故答案为：（1）CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（2）①稀盐酸能与碳酸钙发生反应（或碳酸钙与稀盐酸不能共存）；
猜想④NaCl、Na₂CO₃
【设计实验】

实验步骤	预期现象及结论
取少量反应后的溶液2份，一份加入少量碳酸钠溶液，另一份加入稀盐酸	若加入碳酸钠后有白色沉淀生成，则溶质是NaCl、CaCl2 若加入稀盐酸后有气泡生成，则溶质是NaCl、 Na2CO3 若加入二者后均无明显现象，则溶质是NaCl（方法合理均可）

点评：本题考查学生书写化学方程式，及碳酸根的鉴别方法，不但使学生掌握了知识还培养了学生分析、解决问题的能力，在分析反应后溶液溶质成分时，除了考虑恰好反应的产物，还要考虑反应物是否过量．