Question

12．硬水中含有較多的可溶性鈣、鎂化合物，其中鈣的化合物為Ca（HCO₃）₂受熱易分解，生成水和大量的氣體，還有一種難溶性的物質(zhì)，該物質(zhì)是水垢的主要成分之一．
（1）【提出問(wèn)題】生成的氣體和固體是什么？
（2）【猜想】
①小剛認(rèn)為生成物中的氣體可能是CO₂．
②你認(rèn)為生成物中的固體物質(zhì)可能是碳酸鈣．
（3）【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案】請(qǐng)你設(shè)計(jì)出簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證上述猜想①和②．
猜想①：將生成的氣體通入澄清石灰水；
猜想②：往固體中加入稀鹽酸，并將生成的氣體通入澄清石灰水．
（4）【現(xiàn)象與結(jié)論】如果小剛的猜想正確，現(xiàn)象應(yīng)該是澄清石灰水變渾濁，如果你的猜想正確，現(xiàn)象應(yīng)該是有氣體生成，澄清石灰水變渾濁．
（5）【評(píng)價(jià)】寫(xiě)出Ca（HCO₃）₂受熱分解的化學(xué)方程式：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 根據(jù)題目給出的信息：碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]受熱易分解，生成水和大量的氣體，還有一種難溶性的化合物，它是水垢的成分之一．根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定該固體是含鈣的化合物，又因?yàn)樵摴腆w是難溶物，所以可能為碳酸鈣．生成的氣體可能是二氧化碳，可以用澄清的石灰水來(lái)檢驗(yàn)；碳酸鈣可以用稀鹽酸和澄清石灰水檢驗(yàn)，據(jù)此分析解決此題即可．

解答 解：（2）②碳酸氫鈣[Ca（HCO₃）₂]受熱易分解，生成水和大量的氣體，還有一種難溶性的化合物，它是水垢的成分之一．根據(jù)質(zhì)量守恒定律確定該固體是含鈣的化合物，又因?yàn)樵摴腆w是難溶物，所以可能為碳酸鈣．
（3）如果小剛猜想正確：因二氧化碳與石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，有沉淀生成，故石灰水變渾濁，即可判斷該氣體是CO₂，據(jù)此設(shè)計(jì)驗(yàn)證即可．
如果你的猜想正確因碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑，二氧化碳與石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O，有沉淀生成，故有氣體生成，石灰水變渾濁，由此可判斷該固體為CaCO₃，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)即可．
從實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證可知碳酸氫鈣受熱會(huì)生成碳酸鈣水和二氧化碳，其方程式為：Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑；
故答案為：
（2）②碳酸鈣；
（3）
猜想①：將生成的氣體通入澄清石灰水；
猜想②：往固體中加入稀鹽酸，并將生成的氣體通入澄清石灰水；
（4）澄清石灰水變渾濁；有氣體生成，澄清石灰水變渾濁；
（5）Ca（HCO₃）₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCO₃+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)屬于實(shí)驗(yàn)探究題，考查了質(zhì)量守恒定律和化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，既有實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探究，又有結(jié)論的探究．首先提出問(wèn)題、作出假設(shè)，然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，最后得出正確的結(jié)論，符合科學(xué)探究的基本環(huán)節(jié)．本題綜合性比較強(qiáng)，但難度不大，屬基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)探究題．