Question

科学探究是奇妙的过程．某同学在实验室进行如下探究活动，请你参与，并帮助他完成下列内容：
（1）[提出问题]某同学在实验室发现一瓶白色粉末，瓶上标签已失去．他将该粉末取少量放入试管中，滴入稀盐
酸，有气泡产生．为鉴定该气体的成分，他作了如下探究：
（2）[猜想与假设]该气体可能是CO₂
（3）[设计与实验]

实验步骤	实验现象	实验结论
用一支玻璃棒蘸取少许澄清石灰 水，插入产生气体的试管中	玻璃棒上有白色的物质产生	方程式；______ 该气体是CO2，由此可判断该白色 粉末是碳酸盐

（4）[讨论与反思]
已知白色碳酸盐有Na₂CO₃，、K₂CO₃，、CaCO₃、BaCO₃等．他做了分类归纳：
归纳1：该白色粉末是Na₂CO₃、K₂CO₃等可溶性物质
归纳2：该白色粉末是CaCO₃、BaCO₃等不溶性物质
（5）[实验探究]
实验步骤：①取白色粉末少许于试管中，再注入适量水，振荡，粉末全部溶解
②在①中滴人澄清石灰水，溶液中出现白色沉淀．
结论：该粉末是______．
请你思考判断：该同学做的上述实验中，是否有必要做第②步？______，为什么？______．
（6）[计算分析]
根据上述实验结论，该同学为确定白色粉末为何种碳酸盐，进行了定量探究．他称取白色粉末6.9g，与20g稀盐酸混合，刚好完全反应．此时称量，溶液质量为24.7g．求：
①反应中产生二氧化碳的质量克数；
②计算确定白色粉末是碳酸钠还是碳酸钾；
③反应前盐酸溶液的质量分数．

Answer

（3）根据二氧化碳与氢氧化钙反应考虑；
（5）根据Na2CO3、K2CO3、CaCO3、BaCO3的溶解性考虑；
（6）①根据质量守恒定律可以计算出二氧化碳的质量；
②根据二氧化碳的质量可以计算出碳酸盐的相对分子质量，然后进行判断即可；
③根据二氧化碳的质量可以计算出盐酸的溶质，然后计算出其质量分数即可．
【解析】
（3）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应物是氢氧化钙和二氧化碳，生成物是碳酸钙和水，碳酸钙后面标上沉淀符号，该反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；           
（5）Na2CO3、K2CO3可以溶于水，而CaCO3、BaCO3不能溶于水，所以根据实验①可以知道该是Na2CO3或K2CO3；而实验②没有必要做，根据已知条件第①步已经证明；                 
（6）①根据质量守恒定律可以知道二氧化碳的质量为：20+6.9-24.7=2.2g                    
②设白色粉末中金属元素为R，其相对原子质量为r，反应前盐酸中溶质的质量为x
R2CO3+2HCl═2RCl+H2O+CO2↑                         
2r+60  73            44
6.9g   x             2.2g
==
解得：r=39，x=3.65g
所以可以判断该碳酸盐为碳酸钾；
③反应前盐酸的质量分数为：×100%=18.25%
答：反应前盐酸溶液的质量分数为18.25%．
故答案为：（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（5）Na2CO3或K2CO3；没有；Na2CO3，、K2CO3可以溶于水，而CaCO3、BaCO3不能溶于水，第①步已经证明；                 
（6）①2.2g                    
②碳酸钾；
③18.25%．