Question

16．請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)．
【研究課題】探究X物質(zhì)的成分．
【查閱資料】（1）X物質(zhì)可能由Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂、Ca（OH）₂、Mg（OH）₂、CaCO₃、
BaCO₃中的一種或幾種組成．
（2）X物質(zhì)是通過(guò)過(guò)濾水溶液得到的沉淀．
（3）相關(guān)物質(zhì)的溶解性如下表：

物  質(zhì)	Ca（HCO3）2	Mg（HCO3）2	Ca（OH）2	Mg（OH）2	CaCO3	BaCO3
溶解性	可溶	可溶	微溶	不溶	不溶	不溶

【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】
（1）由查閱資料可知X物質(zhì)肯定不含可溶性的Ca（HCO₃）₂、Mg（HCO₃）₂．
（2）甲同學(xué)在燒杯中放入少量研碎的X物質(zhì)，加入足量蒸餾水充分?jǐn)嚢�，靜置．取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒(méi)有白色沉淀，說(shuō)明X物質(zhì)中無(wú)Ca（OH）₂（填化學(xué)式）．
（3）乙同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置，想進(jìn)一步確定X物質(zhì)的成分．其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖組裝儀器，關(guān)閉活塞b，將50gX物質(zhì)的粉末放入錐形瓶中，逐滴加入足量稀硫酸，充分反應(yīng)．
②待錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡時(shí)，打開活塞b，從導(dǎo)管a處緩緩鼓入一定量的空氣；
③稱量D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)明顯增加的質(zhì)量；
④繼續(xù)鼓入空氣，直至D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)質(zhì)量不變；
⑤經(jīng)稱量，D瓶?jī)?nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量為20g．
【評(píng)價(jià)】（1）A瓶中的NaOH溶液起到吸收鼓入的空氣中的二氧化碳作用．若A瓶中無(wú)NaOH溶液，D瓶中的質(zhì)量將增大（填“增大”、“不變”或“減小”）．
（2）分析X物質(zhì)的可能組成是（有幾種寫幾種）Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃，或Mg（OH）₂、CaCO₃或CaCO₃、BaCO₃．

Answer 1

分析 【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】
氫氧化鈣能和碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
【評(píng)價(jià)】
氫氧化鈉溶液能夠吸收空氣中的二氧化碳；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)，提供計(jì)算可以判斷物質(zhì)的可能組成．

解答 解：【設(shè)計(jì)并實(shí)施方案】
（2）取上層清液滴入Na₂CO₃溶液，沒(méi)有白色沉淀，說(shuō)明清液中不含有氫氧化鈣，進(jìn)一步說(shuō)明X物質(zhì)中無(wú)Ca（OH）₂．
故填：Ca（OH）₂．
【評(píng)價(jià)】
（1）A瓶中的NaOH溶液能夠吸收鼓入的空氣中的二氧化碳；
若A瓶中無(wú)NaOH溶液，D瓶中的質(zhì)量將增大．
故填：吸收鼓入的空氣中的二氧化碳；增大．
（2）碳酸鈣、碳酸鋇和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式及其反應(yīng)物、生成物的質(zhì)量關(guān)系為：
CaCO₃+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O+CO₂↑，BaCO₃+H₂SO₄═BaSO₄↓+H₂O+CO₂↑，
 100                  44     197                     44
因?yàn)镈瓶?jī)?nèi)物質(zhì)增加的質(zhì)量為20g，說(shuō)明反應(yīng)生成了20g二氧化碳，當(dāng)生成的二氧化碳質(zhì)量是20g時(shí)，由反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系可知，消耗的碳酸鈣質(zhì)量小于50g，消耗的碳酸鋇質(zhì)量大于50g，因此X物質(zhì)中一定含有碳酸鈣，可能含有氫氧化鎂，也可能含有碳酸鋇，也可能含有氫氧化鎂和碳酸鋇，因此X物質(zhì)的組成情況是：
Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃，或Mg（OH）₂、CaCO₃或CaCO₃、BaCO₃．
故填：Mg（OH）₂、CaCO₃、BaCO₃，或Mg（OH）₂、CaCO₃或CaCO₃、BaCO₃．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．