Question

（2006?樂山）科學探究是奇妙的過程．某同學在實驗室進行如下探究活動，請你參與，并幫助他完成下列內容：
（1）[提出問題]某同學在實驗室發現一瓶白色粉末，瓶上標簽已失去．他將該粉末取少量放入試管中，滴入稀鹽
酸，有氣泡產生．為鑒定該氣體的成分，他作了如下探究：
（2）[猜想與假設]該氣體可能是CO₂
（3）[設計與實驗]

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
用一支玻璃棒蘸取少許澄清石灰 水，插入產生氣體的試管中	玻璃棒上有白色的物質產生	方程式； CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 該氣體是CO2，由此可判斷該白色 粉末是碳酸鹽

（4）[討論與反思]
已知白色碳酸鹽有Na₂CO₃，、K₂CO₃，、CaCO₃、BaCO₃等．他做了分類歸納：
歸納1：該白色粉末是Na₂CO₃、K₂CO₃等可溶性物質
歸納2：該白色粉末是CaCO₃、BaCO₃等不溶性物質
（5）[實驗探究]
實驗步驟：①取白色粉末少許于試管中，再注入適量水，振蕩，粉末全部溶解
②在①中滴人澄清石灰水，溶液中出現白色沉淀．
結論：該粉末是

Na₂CO₃或K₂CO₃

．
請你思考判斷：該同學做的上述實驗中，是否有必要做第②步？

沒有

，為什么？

Na₂CO₃、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，第①步已經證明

．
（6）[計算分析]
根據上述實驗結論，該同學為確定白色粉末為何種碳酸鹽，進行了定量探究．他稱取白色粉末6.9g，與20g稀鹽酸混合，剛好完全反應．此時稱量，溶液質量為24.7g．求：
①反應中產生二氧化碳的質量克數；
②計算確定白色粉末是碳酸鈉還是碳酸鉀；
③反應前鹽酸溶液的質量分數．

Answer 1

分析：（3）根據二氧化碳與氫氧化鈣反應考慮；
（5）根據Na₂CO₃、K₂CO₃、CaCO₃、BaCO₃的溶解性考慮；
（6）①根據質量守恒定律可以計算出二氧化碳的質量；
②根據二氧化碳的質量可以計算出碳酸鹽的相對分子質量，然后進行判斷即可；
③根據二氧化碳的質量可以計算出鹽酸的溶質，然后計算出其質量分數即可．

解答：解：（3）二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，反應物是氫氧化鈣和二氧化碳，生成物是碳酸鈣和水，碳酸鈣后面標上沉淀符號，該反應的化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；           
（5）Na₂CO₃、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，所以根據實驗①可以知道該是Na₂CO₃或K₂CO₃；而實驗②沒有必要做，根據已知條件第①步已經證明；                 
（6）①根據質量守恒定律可以知道二氧化碳的質量為：20+6.9-24.7=2.2g                    
②設白色粉末中金屬元素為R，其相對原子質量為r，反應前鹽酸中溶質的質量為x
R₂CO₃+2HCl═2RCl+H₂O+CO₂↑                         
2r+60  73            44
6.9g   x             2.2g

2r+60

6.9g

=

73

x

=

44

2.2g

解得：r=39，x=3.65g
所以可以判斷該碳酸鹽為碳酸鉀；
③反應前鹽酸的質量分數為：

3.65g

20g

×100%=18.25%
答：反應前鹽酸溶液的質量分數為18.25%．
故答案為：（3）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（5）Na₂CO₃或K₂CO₃；沒有；Na₂CO₃，、K₂CO₃可以溶于水，而CaCO₃、BaCO₃不能溶于水，第①步已經證明；                 
（6）①2.2g                    
②碳酸鉀；
③18.25%．

點評：掌握反應現象和本質的聯系，注意觀察，才能得出正確的結論，熟練掌握碳酸鹽的相關性質和反應現象才能準確解答該題．