Question

28、請(qǐng)你參與某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)的過(guò)程，并協(xié)助完成相關(guān)任務(wù)．
小華同學(xué)向一定量的純堿溶液中投入一定量的生石灰，充分反應(yīng)，冷卻到常溫后，觀察到有白色不溶物，過(guò)濾，得濾液A和白色固體B．
寫(xiě)出上述實(shí)驗(yàn)中有關(guān)的化學(xué)方程式：

CaO+H₂O═Ca（OH）₂

，

Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH

．
【問(wèn)題】濾液成分是什么？白色固體的成分是什么？
【猜想】請(qǐng)補(bǔ)充完成下列猜想．

實(shí)驗(yàn)得知，猜想（2）是正確的．請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)[證明猜想（2）的濾液A]報(bào)告．

Answer 1

分析：給出一個(gè)實(shí)驗(yàn)探究題，應(yīng)首先分析所給物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)，寫(xiě)全其中所有的化學(xué)方程式．然后根據(jù)科學(xué)探究的步驟：提出問(wèn)題、猜想假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行試驗(yàn)、得出結(jié)論、反思評(píng)價(jià)等來(lái)完成題目．其中在猜想反應(yīng)后剩余物質(zhì)成分是要根據(jù)反應(yīng)物完全反應(yīng)和有一種反應(yīng)物剩余兩種情況來(lái)考慮．

解答：解：純堿溶液中投入一定量的生石灰，發(fā)生的反應(yīng)有：首先生石灰氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，其次氫氧化鈣和純堿碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
濾液成分是什么？白色固體的成分是什么？這兩句話顯然是提出的問(wèn)題；
下面應(yīng)該猜想濾濾液液A中的溶質(zhì)和白色固體B的成分，因?yàn)镹aOH和CaCO₃是生成物，所以濾液A中肯定有NaOH，而白色固體B中肯定有CaCO₃．（1）如果Na₂CO₃和Ca（OH）₂恰好完全反應(yīng)，那么濾液A中只有NaOH，而白色固體B中只有CaCO₃；（2）如果純堿溶液有剩余，那么濾液A中除NaOH外還有Na₂CO₃，白色固體B中只有CaCO₃；（3）如果氫氧化鈣有剩余，那么分兩種情況，一種是氫氧化鈣剩余的不太多，只在溶液中有，那么濾液A有NaOH和Ca（OH）₂，白色固體B中是CaCO₃；還有一種情況是（4）氫氧化鈣剩余量比較大，而氫氧化鈣是微溶的，剩余溶解不了的氫氧化鈣就會(huì)作為沉淀析出，所以濾液A中有NaOH和Ca（OH）₂，而白色固體B中有CaCO₃和Ca（OH）₂．
下面要設(shè)計(jì)濾液A的實(shí)驗(yàn)證明猜想（2）是正確的，因?yàn)椴孪耄?）的濾液中含有的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉，所以可以先加過(guò)量的氯化鋇或氯化鈣，若有沉淀生成證明含有碳酸鈉，然后過(guò)濾后再向?yàn)V液中滴加酚酞試液，若酚酞變紅，證明有氫氧化鈉存在．
故答案為：
CaO+H₂O═Ca（OH）₂，Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
問(wèn)題，猜想，（4）NaOH、Ca（OH）₂ （2）CaCO₃；
實(shí)驗(yàn)步驟：取濾液A少量于試管中，向其中加入過(guò)量的BaCl₂溶液；過(guò)濾后再向?yàn)V液中加入幾滴酚酞試液．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：產(chǎn)生白色沉淀，溶液變?yōu)榧t色．

點(diǎn)評(píng)：此題是一道較難的實(shí)驗(yàn)探究題．其中難點(diǎn)之一是4種猜想，大部分同學(xué)會(huì)猜想出前三種而卡在第四種上；難點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)步驟那里用氯化鋇而不要用氫氧化鋇，用氫氧化鋇雖然能判斷出碳酸鈉的存在，但由于引入了氫氧根而無(wú)法判斷氫氧化鈉的存在，同學(xué)們往往容易忽視這一點(diǎn)．