Question

氢化钙（CaH₂）是一种白色细颗粒状固体，能与水发生剧烈反应，其反应的化学方程式为CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，常用作登山运动员的能源提供剂。某化学实验小组为了探究氢化钙的性质，将一定量的CaH₂加入到碳酸钠溶液中，立即产生大量气泡，且溶液变浑浊。充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，滤渣的主要成分是____（填写化学式）。 

为进一步确定滤液中所含溶质的成分，他们进行了以下实验探究。

[提出猜想]

猜想一:NaOH;猜想二:NaOH和Na₂CO₃;猜想三:____; 猜想四:NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂。

经过分析，大家一致认为上述猜想____不需要验证，肯定是错误的，原因是____。（用化学方程式表示） 

[实验探究]

方案一:取一定量的滤液于试管中，往其中滴加少量稀盐酸，无明显实验现象。

方案二:取一定量的滤液于另一试管中，往其中滴加氯化钡溶液，观察到有白色沉淀产生。

[讨论交流]根据实验现象，得出猜想____是正确的。请解释方案一中无明显现象的原因是____。 

[拓展探究]上述小组同学将5 g氢化钙样品（所含杂质不参与反应也不溶于水）加入到50 g碳酸钠溶液中，充分混合后，恰好完全反应。实验测得反应过程中产生气体的质量为0.4 g。计算:

（1）样品中CaH₂的质量分数____。

（2）反应后溶液中溶质的质量分数____。（计算结果保留至0.1%）

Answer

CaCO3 NaOH、Ca（OH）2 四 Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓ 二 稀盐酸的量很少,先全部与氢氧化钠反应了 84% 18.3%

【解析】

由于氢化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以滤渣的主要成分是碳酸钙，化学式是：CaCO3;

[提出猜想]氢化钙能与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，如果氢氧化钠过量，溶质的成分是氢氧化钠和氢氧化钙，如果碳酸钠过量，则溶质的成分是碳酸钠、氢氧化钠，如果氢氧化钙和碳酸钠恰好完全反应，则溶质的成分是氢氧化钠，所以猜想二是：NaOH、Ca（OH）2；

由于氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，不能共存，所以家一致认为上述猜想四不需要验证，肯定是错误的，原因是：Na2CO3+Ca（OH）2=2NaOH+CaCO3↓；

[讨论交流]由于稀盐酸能与氢氧化钠反应、碳酸钠能与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，所以由实验探究可得出猜想二 是正确的。一中无明显现象的原因是：稀盐酸的量很少，先全部与氢氧化钠反应了；

[拓展探究]（1）设参与反应的CaH2的质量为x，反应生成Ca（OH）2的质量为y，

x=4.2 g，

y=7.4 g，

样品中CaH2的质量分数为×100%=84%；

（2）设反应生成的NaOH的质量为a，生成的CaCO3的质量为b，

a=8 g，

b=10 g，

反应后溶液中溶质的质量为8 g，溶液的质量为50 g+4.2 g-10 g-0.4 g=43.8 g，则反应后溶液中溶质的质量分数为：×100%≈18.3%，

答：（1）样品中CaH2的质量分数为84%；

（2）反应后溶液中溶质的质量分数为18.3%。