Question

11．浩瀚大海給我們提供很多資源，海水中含有大量氯化鈉，工業(yè)上可以用氯化鈉原料來制取碳酸鈉、氫氧化鈉、氯氣和鹽酸等．
（1）氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都能使酚酞變紅色，它們的溶液pH＞（填“＜”、“=”或“＞”）7．寫出碳酸鈉與石灰乳反應制備燒堿的化學方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）試管中內(nèi)壁殘留下列物質(zhì)，用鹽酸浸泡能除去的是ACD．
A．鐵銹銹漬                          B．用碳粉還原氧化銅附著的紅色固體
C．長時間盛放石灰水留下的白色固體    D．氫氧化鈉和硫酸銅反應后的留下的藍色固體
（3）工業(yè)上把濃海水除鈣后，再加入堿性沉淀劑可以制備氫氧化鎂．若海水中鈣離子含量太高，氫氧化鈣會存在于氫氧化鎂顆粒中，從而影響氫氧化鎂的純凈度．
某研究小組在控制反應溫度是20～25℃和濃海水質(zhì)量為1109g不變的條件下，進行下述對比實驗，數(shù)據(jù)如下：

實驗	碳酸鈉加入量/g	攪拌速度r/min	反應時間/h	鈣除去率/%
a	1.78	200	3	44.8
b	2.32	200	3	60.2
c	2.32	125	4	55.1
d	2.32	200	4	64.6

①進行實驗a和b的目的是探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
②攪拌速率越快，反應時間越長則消耗能源越多．為了節(jié)約能源，獲得較高的鈣除去率，進一步優(yōu)化“攪拌速率”和“反應時間”的反應條件．在其他實驗條件不變情況下，設(shè)計對比實驗，你應選擇的反應條件是AC（填選項）．
A.200r/min，3.5h    B.200r/min，4.5h    C.175r/min，4h    D.225r/min，4h．

Answer 1

分析 （1）顯堿性溶液的pH大于7，能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
（2）稀鹽酸能和鐵銹中的氧化鐵反應生成氯化鐵和水，能和長時間盛放石灰水留下的白色固體 （碳酸鈣）反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，能和氫氧化鈉和硫酸銅反應后的留下的藍色固體氫氧化銅反應生成氯化銅和水；
（3）根據(jù)實驗過程可以判斷實驗目的、實驗現(xiàn)象及其實驗結(jié)論．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都能使酚酞變紅色，它們的溶液pH＞7；
碳酸鈉與石灰乳中的氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
故填：＞；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）稀鹽酸能和鐵銹中的氧化鐵反應生成氯化鐵和水，能和長時間盛放石灰水留下的白色固體 （碳酸鈣）反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，能和氫氧化鈉和硫酸銅反應后的留下的藍色固體氫氧化銅反應生成氯化銅和水，不能和用碳粉還原氧化銅附著的紅色固體銅反應．
故選：ACD．
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，a、b中，碳酸鈉加入量不同，攪拌速度相同，反應時間相同，實驗結(jié)果是鈣除去率不同，因此進行實驗a和b的目的是探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
故填：探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
②在其他實驗條件不變情況下，設(shè)計對比實驗，可以選擇的反應條件是：200r/min，3.5h，選擇該條件的原因是：由b、d可知，碳酸鈉加入量相同，攪拌速度都是200r/min時，如果3.5h的反應時間鈣除去率比4h更高，為了節(jié)約能源，應該選擇的反應條件是200r/min，3.5h；
選擇的反應條件也可以是：175r/min，4h，由c、d可知，碳酸鈉加入量相同，反應時間都是4h，如果攪拌速度是175r/min時鈣除去率比200r/min更高，為了節(jié)約能源，應該選擇的反應條件是175r/min，4h．
故選：AC．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．