Question

甲、乙兩位同學(xué)，在實驗室制取CO₂并對CO₂氣體與澄清石灰水的反應(yīng)新產(chǎn)物進(jìn)行探究．
[實驗準(zhǔn)備]甲、乙兩位同學(xué)先與指導(dǎo)老師領(lǐng)取必要儀器和藥品，并組裝了右圖氣體發(fā)生裝置：
（1）組裝的氣體發(fā)生裝置中各儀器名稱為：雙孔膠塞、導(dǎo)氣管、橡膠管、

 

、

 

．
[對比實驗]甲同學(xué)將制得的CO₂氣體通入一支盛有澄清石灰水的試管中產(chǎn)生白色沉淀后立即停止通氣．
（2）甲同學(xué)實驗時，試管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

 

；
乙同學(xué)也將制得的CO₂氣體通入另一支盛有澄清石灰水問題的試管中，產(chǎn)生白色沉淀后，繼續(xù)較長時間通入氣體，發(fā)現(xiàn)沉淀逐漸溶解，溶液最后變?yōu)槌吻澹?br />[問題提出]乙同學(xué)實驗最后得到的澄清溶液中的主要成分是什么？有哪些化學(xué)性質(zhì)？帶著問題，經(jīng)老師點撥指導(dǎo)，兩位同學(xué)設(shè)計了下面的方案探究：
方案（一）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支試管中，用膠頭滴管滴入Na₂CO₃溶液，產(chǎn)生白色沉淀．經(jīng)過濾將白色沉淀取出洗滌、干燥后置于另一支試管中，滴入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡，用燃燒木條伸入試管中，火焰熄滅．
方案（二）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支試管中，用膠頭滴管滴入稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣泡，用燃燒木條伸入試管中，火焰熄滅．
方案（三）：取乙所得的澄清溶液少量注入一支試管中，加熱至沸騰，有氣泡冒出，并用濕潤的紫色石蕊試紙放在試管口，試紙變紅，溶液同時變渾濁．冷卻后滴入 稀鹽酸，沉淀溶解，產(chǎn)生氣泡，用燃著木條伸入試管，火焰熄滅．
[推測判斷]
（3）方案（一）中的白色沉淀是

 

（填化學(xué)符號或名稱均可，下同），由此可推斷乙所得的澄清溶液中含有的陽離子是

 

（H⁺除外）．
（4）方案（二）中產(chǎn)生的氣體是

 

，由此可以推斷乙所得的澄清溶液中含的陰離子是

 

（OH^-除外）
（5）甲、乙兩位同學(xué)經(jīng)過親手操作實驗，并結(jié)合九年級化學(xué)教材中提到石筍、鐘乳石的形成等知識，認(rèn)為：乙同學(xué)實驗最后所得的澄清溶液中溶質(zhì)是

 

；其中方案（二）中溶質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

；
由方案（三）的現(xiàn)象可推測澄清溶液中的溶質(zhì)受熱可轉(zhuǎn)化為一種不溶鹽，又從化學(xué)反應(yīng)必須遵守質(zhì)量守恒的規(guī)則推知：還應(yīng)生成另外兩種物質(zhì)，此反應(yīng)屬于分解反應(yīng)，請寫出此化學(xué)方程式：

 

．
[思維拓展]
（6）甲、乙兩位同學(xué)通過本實驗，結(jié)合曾經(jīng)學(xué)習(xí)的“木炭與氧氣反應(yīng)可生成一氧化碳也可生成二氧化碳”的知識，得出一個重要結(jié)論：很多化學(xué)反應(yīng)，即使反應(yīng)條件、反應(yīng)物相同，但

 

不相同．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)儀器的圖形和用途填寫儀器的名稱；
（2）根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水書寫化學(xué)方程式；
（3）-（6）根據(jù)反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)結(jié)合質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析解答，碳酸鈣和二氧化碳、水反應(yīng)會生成溶于水的碳酸氫鈣，碳酸氫鈣受熱能分解．書寫物質(zhì)的化學(xué)式和反應(yīng)的化學(xué)方程式時要遵循書寫原則．

解答：解：（1）組裝的氣體發(fā)生裝置儀器名稱為：長頸漏斗、錐形瓶．
（2）甲同學(xué)實驗時，試管內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)，化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）根據(jù)反應(yīng)前后元素的種類不變分析，乙所得的澄清溶液中含有鈣離子，故加入碳酸鈉后產(chǎn)生白色的 CaCO₃沉淀．
（4）含有碳酸根或碳酸氫根的物質(zhì)能和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生 CO₂，因為碳酸鈣不溶于水，故由此可以推斷乙所得的澄清溶液中含的陰離子是 HCO₃^-；
（5）二氧化碳、水和碳酸鈣反應(yīng)能反應(yīng)生成溶于水的碳酸氫鈣，故乙同學(xué)實驗最后所得的澄清溶液中溶質(zhì)是 Ca（HCO₃）₂；碳酸氫鈣與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣，水和二氧化碳，化學(xué)方程式為 Ca（HCO₃）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑；碳酸氫鈣受熱分解又能生成碳酸鈣，水和二氧化碳，化學(xué)方程式為
Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑；
（6）通過對比反應(yīng)特點，可得出一個重要結(jié)論：很多化學(xué)反應(yīng)，即使反應(yīng)條件、反應(yīng)物相同，生成物也不相同．
故答案為：（1）長頸漏斗，錐形瓶；（2）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；（3）CaCO₃，Ca²⁺
（4）CO₂，HCO₃^-；（5）Ca（HCO₃）₂，Ca（HCO₃）₂+2HCl=CaCl₂+2H₂O+2CO₂↑
（5）Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+H₂O+CO₂↑  （6）生成物

點評：此題在原有知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究了二氧化碳、水和碳酸鈣發(fā)生的反應(yīng)，培養(yǎng)了同學(xué)們的分析能力和實驗?zāi)芰�，此題難度較大．