Question

【題目】新聞事件：一輛載滿20t電石的掛車，行駛在途中突然燃起熊熊大火并伴有大量黑煙。事故路面上灑落了五六百米燃著的石頭。這輛貨車在雨中整整燃燒了一天，消防官兵對(duì)大火也束手無(wú)策，場(chǎng)面讓人驚心動(dòng)魄。

同學(xué)們看到這則新聞對(duì)電石的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣，請(qǐng)你與他們一起完成下列探究活動(dòng)。

（查閱資料）電石的主要成分是碳化鈣（CaC2），可以與水反應(yīng)生成一種可燃性氣體及白色固體。

常見的可燃性氣體中，乙炔（C2H2）燃燒時(shí)伴有大量黑煙。

（猜想與假設(shè)）同學(xué)們展開大膽的猜想：

（1）電石與水反應(yīng)生成的氣體可能是：氧氣、氫氣或乙炔（C2H2）；電石與水反應(yīng)生成的白色固體可能是：氧化鈣、氫氧化鈣或碳酸鈣。大家做出以上推斷是依據(jù)了_________。

（2）同學(xué)們討論后一致認(rèn)為：該氣體不可能是氧氣，原因是______________；又依據(jù)氧化鈣可以和水發(fā)生反應(yīng)，判斷白色固體不可能是氧化鈣。

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①取適量電石加水反應(yīng)，收集生成的氣體，驗(yàn)純后點(diǎn)燃。	氣體燃燒，產(chǎn)生黃色火焰并伴有濃烈黑煙。	電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是____。
②取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中，滴加過(guò)量稀鹽酸。	固體溶解，___ 。	電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體不是碳酸鈣。
③取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中加水，取上層清液向其中通入______。	溶液變渾濁。	電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體是氫氧化鈣。溶液變渾濁的化學(xué)反應(yīng)的方程式為：__________。

[注意：若答對(duì)以下問(wèn)題，獎(jiǎng)勵(lì)4分，化學(xué)試卷總分不超過(guò)60分]

（3）碳化鈣中碳元素的化合價(jià)為_________，碳化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________

（4）保存碳化鈣的方法：_________________。

Answer 1

【答案】元素的種類在化學(xué)變化前后不變（質(zhì)量守恒定律） 氧氣不是可燃性氣體 乙炔 沒(méi)有氣泡產(chǎn)生或無(wú)明顯現(xiàn)象 CO2 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O -1 CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑ 防潮密封干燥保存

【解析】

猜想假設(shè)：

電石與水反應(yīng)的可燃性氣體可能是：氧氣、氫氣或乙炔（C2H2），同學(xué)們做出以上猜想的理論依據(jù)是根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；由于電石與水反應(yīng)生成的是可燃性氣體，而氧氣不具有可燃性，故不可能是氧氣；

實(shí)驗(yàn)探究：

（1）資料中乙炔（C2H2）燃燒時(shí)伴有大量黑煙，而氫氣燃燒不會(huì)產(chǎn)生黑煙，因此電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是乙炔；

（2）因?yàn)榻Y(jié)論電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體不是碳酸鈣，因此加鹽酸不會(huì)產(chǎn)生氣泡；

（3）因?yàn)榻Y(jié)論電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體是氫氧化鈣，二氧化碳能使氫氧化鈣溶液變渾濁；二氧化碳能和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水化學(xué)方程式為CO2+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ H2O；

反思交流：

在CaC2中由鈣元素顯+2價(jià)，可求出碳元素的化合價(jià)為﹣1價(jià)；

根據(jù)結(jié)論可知碳化鈣與水反應(yīng)產(chǎn)生乙炔和氫氧化鈣，故反應(yīng)的方程式為：CaC2+2H2O＝C2H2↑+Ca(OH)2；

碳化鈣能夠和水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以防潮密封干燥保存；