Question

氢化钙（CaH₂）是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙一接触到水就发生反应生成氢气和氢氧化钙。小明同学将一定量的氢化钙加入到Na₂CO₃溶液中，充分反应后过滤，对滤液中溶质的成分作如下探究：

（提出问题）滤液中溶质的成分是什么？

（作出猜想）猜想1：溶质为Na₂CO₃、NaOH和Ca（OH）₂；猜想Ⅱ：溶质为_____；

猜想Ⅲ：溶质为Na₂CO₃和NaOH；猜想Ⅳ：溶质为NaOH和Ca（OH）₂

（分析推理）小向认为猜想Ⅰ肯定不成立。他的理由是_____。

（实验探究）

实验操作	实验现象	实验结论
1.取滤液少量，向其中滴Na2CO3溶液	_____	猜想IV不成立
2.另取滤液少量，向其中滴加_____	有气泡产生	猜想_____成立

（实验反思）

（1）使用氢化钙作能源提供剂与直接使用H₂相比，其优点有_____。（写出一点即可）

（2）小兵认为仅凭上述实验不能证明滤液中是否有NaOH。为证明滤液中有NaOH，可补充的实验为_____（写出实验操作和现象）。

Answer

NaOH Na2CO3和Ca（OH）2能反应或不能共存 无明显现象 足量的稀盐酸 Ⅲ 贮存与运输方便、安全等 取少量滤液，向其中滴加足量的CaCl2溶液，取上层清液，滴加无色酚酞试液，酚酞变红

【解析】

[作出猜想]

氢化钙一接触到水就发生反应生成氢气和氢氧化钙。氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠；当恰好完全反应时，滤液中溶质的成分是NaOH；当碳酸钠过量时，溶质为Na2CO3和NaOH；当氢氧化钙过量时：溶质为NaOH和Ca（OH）2；

[分析推理]

因为碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，Na2CO3和Ca（OH）2能反应或不能共存，所以猜想Ⅰ肯定不成立。

[实验探究]

实验一：取滤液，向其中滴入少量Na2CO3溶液，不产生白色沉淀，说明溶液中不含有氢氧化钙；

实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸，产生气泡，是因为碳酸钠和盐酸反应生成了二氧化碳，说明溶液中含有碳酸钠，

[实验反思]

（1）氢气体积大，且氢气具有可燃性，遇明火可能发生爆炸，不容易携带，登山运动员用氢化钙作能源提供剂，与氢气相比，优点是：氢化钙是固体，携带方便，且更安全；

（2）氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都是显碱性溶液，都能使酚酞试液变红色；验证氢氧化钠时先要除去碳酸钠，所以

实验步骤：取少量滤液，向其中滴加足量的CaCl2溶液，氯化钙和碳酸钠反应生碳酸钙沉淀和氯化钠，取上层清液，滴加无色酚酞试液；

实验现象：产生白色沉淀，溶液变红色；

实验结论：溶液中含有的溶质是氢氧化钠和碳酸钠。