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 Na2CO3溶液中，充分恰好完全反应。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Na2CO3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】

氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，根据化学方程式及其提供的数据可以进行计算。

滤渣的主要成分是氢氧化钙和碳酸钠反应生成的碳酸钙。滤渣的主要成分是CaCO3；

猜想一：氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应时是NaOH；

猜想二：碳酸钠过量时是NaOH和Na2CO3；

猜想三：氢氧化钙过量时是NaOH、Ca（OH）2；

猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca（OH）2

经过分析，大家一致认为上述猜想四不需要验证，肯定是错误的，原因是碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式：Na2CO3+Ca(OH)2═2NaOH+CaCO3↓。

根据实验现象，得出猜想二是正确的，方案一中无明显现象的原因是稀盐酸的量很少，先全部与氢氧化钠反应了。

a（1）设氢化钙质量为x，生成氢氧化钙质量为y，

CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，

42 74 4

x y 0.4g

42：x=74：y=4：0.4g，

x=4.2g，y=7.4g，

样品中CaH2的质量分数为：4.2g/5g×100%=84%;

（2）设碳酸钠质量为m，反应生成氢氧化钠质量为n，生成碳酸钙质量为p，

Na2CO3+Ca(OH)2═2NaOH+CaCO3↓，

106 74 80 100

m 7.4g n p

106:m=74:7.4g=80:n=100:z，

m=10.6g，n=8g，p=10g，

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：8g÷(4.2g+50g-0.4g-10g)×100%=18.3%。