Question

探究小组同学发现家中烧开水的铝壶和盛放开水的暖瓶，长时间使用会有白色固体附着，很难洗掉．
【查阅资料】这种白色固体称为水垢，这是因为硬水中含有较多的可溶性的钙、镁化合物，其中碳酸氢钙 Ca（HCO₃）₂受热易分解，生成难溶性的化合物、气体等物质．
【提出问题】碳酸氢钙受热分解后产物的成分是什么？
【提出猜想】从组成物质元素的角度分析：
猜想1．生成的难溶性化合物可能是

CaCO₃

．
猜想2．放出的气体可能是O₂、H₂、CO₂．
【实验探究】该组同学设计如图所示实验，先探究产生气体的成分．
操作1．加热A装置，一段时间后，B装置中的澄清石灰水变浑浊．
操作2．在a处用燃着的木条检验，无明显现象．
【方案设计】请你在上述实验的基础上设计实验，帮助该组同学再确定难溶物的成分．

实验步骤	实验现象与结论
在上述实验的试管中，加入 稀盐酸  后，再将产生的气体通入澄清石灰水中	若有气泡产生且澄清石灰水变浑浊，则难溶物是 CaCO3 （或猜想1成立）

【实验结论】
结论1．碳酸氢钙分解产生的气体一定有

CO₂

；一定没有

O₂、H₂

．
结论2．碳酸氢钙受热分解的化学方程式为Ca（HCO₃）₂

△   .

CaCO₃↓+CO₂↑
【实验交流】
交流1．B装置中的澄清石灰水变浑浊的反应方程式为．
交流2．从安全的角度考虑，操作2中存在的实验不足是．
交流3．小组内某同学对上述结论提出异议：

该同学的观点	请说出你的观点并阐述理由
①该实验装置中C装置可以不要	不同意此观点，因为氧化钠溶液能吸收二氧化碳
②“结论2”不正确	同意此观点，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有氢原子，反应后又无氢气生成，所以应有水生成．

【拓展延伸】水垢很难用水洗净，有同学发现在厨房中也可以找到物品除去水垢，你认为该物品可能是

食醋

．

Answer 1

分析：【提出猜想】根据质量守恒定律，生成的难溶性化合物可能是碳酸钙；
【方案设计】碳酸钙可以用稀盐酸检验，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，二氧化碳可以使澄清的石灰水变浑浊；
【实验结论】根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氢气能燃烧，氧气能助燃的性质进行填空；
【实验交流】氢氧化钙与二氧化碳反应生成白色沉淀碳酸钙和水；氢气具有可燃性，点燃气体前没有先验纯；氢氧化钙检验二氧化碳，而氢氧化钠是吸收二氧化碳的；根据质量守恒定律知，化学反应前后的原子种类和数目不会改变；
【拓展延伸】根据实验结论知，水垢的主要物质是碳酸钙，所以用食醋与之反应，会使其生成可溶于水的物质．

解答：解：【提出猜想】碳酸氢钙 Ca（HCO₃）₂受热易分解，生成难溶性的化合物，该化合物肯定是不溶性钙的化合物．由质量守恒定律，可以推知，该化合物是碳酸钙．
故填：CaCO₃；
【方案设计】碳酸钙可以用稀盐酸检验，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，因此有气泡冒出，澄清石灰水变浑浊；说明该不溶物是碳酸钙．
故答案为：加入稀盐酸；CaCO₃；
【实验结论】因为B装置中的澄清石灰水变浑浊，所以混合气体中一定含有二氧化碳；因为氢气能燃烧，并且氧气能帮助燃烧，所以在a处用燃着的木条检验，无明显现象，说明该混合气体中一定没有氧气和氢气．
故答案是：CO₂；O₂、H₂；
【实验交流】
交流1．氢氧化钙与二氧化碳发生反应后的生成物是白色沉淀碳酸钙和水，其反应方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．故答案是：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
交流2．在点燃可燃性气体前，为防止可燃性气体不纯而发生爆炸，应先检验其纯度．故答案是：点燃气体前未验纯；
交流3．①该实验装置中C装置不能缺少，因为氢氧化钠溶液吸收装置B中过量二氧化碳气体，若混合气体中还含有不支持燃烧的二氧化碳气体时，点燃a处时，会影响实验结果．故答案是：不同意此观点，因为氧化钠溶液能吸收二氧化碳；
②结论2所得的反应的化学方程式不遵循质量守恒定律，反应前后元素种类不同、原子个数也不相等．
故答案是：同意此观点，根据质量守恒定律，反应前后原子的种类和数目不变，反应前有氢原子，反应后又无氢气生成，所以应有水生成．
【拓展延伸】厨房中能用来除去水垢的物质是食醋，水垢的主要成分是碳酸钙碳酸钙能与醋酸反应生成可溶于水的物质．
故答案是：食醋．

点评：本题巧妙地利用碳酸氢钙的分解考查了碳酸盐地检验、质量守恒定律地应用、常见气体的检验等化学基础知识，审清题意认真思考，会发现此问题难度并不大．