Question

【題目】某同學查閱資料得知，實驗室常用電石（主要成分CaC2）與水反應制取乙炔（C2H2），反應的化學方程式為：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑（電石中的雜質不溶于水且不與水反應，也不與Na2CO3反應）。在實驗室中，該同學把一定量的CaC2加入Na2CO3溶液中，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，并對濾液的成分進行探究。

[提出問題]：濾液中溶質的成分是什么？

[猜想與假設]：猜想一：NaOH、Na2CO3

猜想二：NaOH

猜想三：NaOH、Ca(OH)2

[分析與推理]：

分析一：若猜想一成立，說明實驗中加入的CaC2量少，CaC2與水反應生成的Ca(OH)2與Na2CO3反應后，Na2CO3剩余。

分析二：若猜想二成立，說明實驗中加入的CaC2與水反應生成的Ca(OH)2與Na2CO3恰好完全反應。

分析三：若猜想三成立，說明實驗中加入的CaC2量多，CaC2與水反應生成的Ca(OH)2與Na2CO3反應后，Ca(OH)2剩余。

由以上分析可推知：反應后濾液中一定存在的溶質是______（填化學式），可能存在的溶質是___和_____。對可能存在的溶質，需進一步實驗驗證。

[設計并實驗]：

實驗序號	實驗操作	實驗現象	實驗結論
實驗一	取少量濾液于試管中，向其中加入過量稀鹽酸	無氣泡產生	猜想_____不成立
實驗二	另取少量濾液于試管中，向其中滴入適量碳酸鈉溶液	_____	猜想三成立，發生反應的化學方程式為_______

[拓展延伸]：

若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，充分反應，可觀察到有氣泡產生，同時出現藍色的_____（填化學式）沉淀。

Answer 1

【答案】NaOH Na2CO3 Ca(OH)2 一 白色沉淀 Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+ CaCO3↓ Cu(OH)2

【解析】

分析與推理：因為猜想一是NaOH、Na2CO3，猜想二是NaOH，猜想三是NaOH、Ca(OH)2，

三個猜想中都含有NaOH，由以上分析可推知：反應后濾液中一定存在的溶質是NaOH，可能存在的溶質是Na2CO3和Ca(OH)2。

[設計并實驗]：

實驗一：取少量濾液于試管中，向其中加入過量稀鹽酸，無氣泡產生，證明溶液中無碳酸根離子，即猜想一不成立。

實驗二：另取少量濾液于試管中，向其中滴入適量碳酸鈉溶液，因為猜想三成立，所以發生反應：Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+ CaCO3↓，故出現的實驗現象是產生白色沉淀。

[拓展延伸]：

若向CuCl2溶液中加入少量CaC2，CaC2與CuCl2溶液中的水反應：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑，然后發生反應：Ca(OH)2+CuCl2= Cu(OH)2↓+CaCl2，故充分反應，可觀察到有氣泡產生，同時出現藍色的Cu(OH)2沉淀。