Question

16．碳酸鈣是一種白色固體，可溶于稀鹽酸并產生無色氣體．某同學想知道稀鹽酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、Cl^-）能使碳酸鈣溶解并產生無色氣體．請你和同學們一起通過如圖所示的四個實驗完成這次探究活動：

（1）你提出的假設是稀鹽酸中的H⁺能使CaCO₃溶解并產生無色氣體；
（2）通過實驗（a）可以證明H₂O不能使CaCO₃溶解并產生無色氣體；
（3）要證明另外兩種粒子能否溶解碳酸鈣并產生無色氣體，還需要進行實驗（c）和（d），在（c） 和（d）中應分別加入硝酸和氯化鈉溶液；
（4）你的探究結果為H⁺能使CaCO₃溶解并產生無色氣體．

Answer 1

分析 根據碳酸鈣能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，要探究是稀鹽酸中的哪種粒子（H₂O、H⁺、Cl^-）能使碳酸鈣溶解并產生無色氣體，需排除一些離子的干擾，設計實驗時要注意控制變量進行分析．

解答 解：（1）碳酸鹽與酸反應生成氣體，是與酸中的氫離子結合反應生成了二氧化碳；
（2）向a中加水，碳酸鈣不溶解也無氣體產生，說明通過實驗a可以證明：H₂O不能使CaCO₃溶解并產生無色氣體；
（3）要證明是否是氫離子使碳酸鈣溶解并產生氣體，需加入含氫離子的物質，如硝酸，要證明是否是氯離子使碳酸鈣溶解并產生氣體，需加入含氯離子的物質，如氯化鈉溶液；
（4）根據實驗現象可知是氫離子使碳酸鈣溶解并產生氣體．
故答案為：（1）稀鹽酸中的H⁺能使CaCO₃溶解并產生無色氣體；
（2）H₂O不能使CaCO₃溶解并產生無色氣體；  
（3）硝酸，氯化鈉溶液；  
（4）H⁺能使CaCO₃溶解并產生無色氣體．

點評 本題考查了碳酸鈣與酸反應的實質，完成此題，要注意設計實驗時變量的控制以及歸納法的應用．