Question

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某探究小组的同学通过查阅资料得知，氢化钙(CaH₂)遇水反应生成氢氧化钙和氢气。探究小组的同学把一定量的CaH₂加入Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液。经检验，滤渣的成分是碳酸钙。

（提出问题）滤液中溶质的成分是什么？

（猜想与假设）猜想一：NaOH；猜想二：___________；猜想三：NaOH、Na₂CO₃；猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca(OH)₂。

经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因：__________。

（实验验证）

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液	无明显现象	猜想_________不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	___________	猜想三成立

（反思与拓展）

（1）若向NH₄Cl的溶液中加一定量的CaH₂，充分反应，产生的气体是__________。

（2）登山运动员常用CaH₂作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_________。

Answer

NaOH、Ca(OH)2 Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH 二 先无变化后产生气泡 氢气、氨气 携带安全

【解析】

[猜想与假设]

当氢氧化钙与碳酸钠完全反应时，溶质只有氢氧化钠，则猜想一：NaOH；当氢氧化钙与碳酸钠反应，氢氧化钙过量时，则猜想二：NaOH、Ca(OH)2；当氢氧化钙与碳酸钠反应，碳酸钠过量时，则猜想三：NaOH、Na2CO3；当氢氧化钙与碳酸钠反应，碳酸钠和氢氧化钙没有完全反应时，则猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2。通过分析，猜想四不合理，原因是碳酸钠与氢氧化钙会发生反应，不能共存，发生反应的化学方程式为：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH。

[实验验证]

实验一：取滤液，向其中滴入少量碳酸钠溶液，无明现象，说明滤液中没有氢氧化钙，则猜想二不成立。

实验二：取滤液，向其中加入足量稀盐酸，若猜想三成立，滤液中氢氧化钠先与盐酸反应，无现象，氢氧化钠反应完后，盐酸再与碳酸钠反应，产生二氧化碳气体，则观察到现象是先无变化后产生气泡。

[反思与拓展]

（1）向NH4Cl的溶液中加一定量的CaH2，CaH2先与水反应，生成氢氧化钙和氢气，氢氧化钙与溶液中的NH4Cl反应，生成氯化钙、水和氨气，所以该过程产生的气体有氢气、氨气。

（2）CaH2是固体，而氢气是气体，且易燃易爆，所以用CaH2作为能源提供剂，与氢气相比，优点是携带安全。