Question

重慶一中初三年級某興趣小組的同學(xué)欲用生石灰制取氫氧化鈉固體，他們將少量生石灰放入燒杯中，再向其中加入一定量碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)冷卻至室溫后后過濾、洗滌得到固體A和溶液B．請你寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                                、                               。

請你與小組同學(xué)共同完成以下探究：

【提出問題1】固體A中的成分是什么？

【猜想與假設(shè)1】

甲同學(xué)：只有CaCO₃           乙同學(xué)：CaCO₃，Ca（OH）₂

乙同學(xué)猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是                                           。

【實(shí)驗(yàn)與探究】甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證各自的猜想，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸。	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想正確
乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水充分振蕩， 過濾向?yàn)V液中滴加酚酞溶液。		自己的猜想正確

【反思與評價(jià)】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想，理由是        

                                            ；

結(jié)合甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明乙同學(xué)的猜想正確，因此小組同學(xué)確定了固體A的成分。

【提出問題2】溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？

【猜想與假設(shè)2】

丙同學(xué)：NaOH，Na₂CO₃   丁同學(xué)：NaOH，Ca（OH）₂     戊同學(xué)：NaOH

【表達(dá)與交流】結(jié)合對固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過討論確定了丁同學(xué)猜想正確，理由是                                                                       。

該小組同學(xué)向溶液B中繼續(xù)滴加          （填化學(xué)式）溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾，再將濾液加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過濾得純凈的氫氧化鈉固體．

 

Answer 1

【答案】

CaO+H₂O=Ca(OH)₂，Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

Ca(OH)₂微溶，可能未溶解完

溶液從無色變紅色

只能說明含CaCO₃，不能證明只有CaCO₃

反應(yīng)一定生成NaOH；固體中有Ca(OH)₂，則溶液為Ca(OH)₂的飽和溶液，Na₂CO₃

【解析】

試題分析：生石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaO+H₂O=Ca(OH)₂，Ca(OH)₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；

【猜想與假設(shè)1】氫氧化鈣屬于微溶物質(zhì)，常溫下的溶解度很小，故可能會有部分未反應(yīng)的氫氧化鈣因不能溶解而剩余；

【實(shí)驗(yàn)與探究】堿溶液能使酚酞試液顯紅色，故若乙同學(xué)的猜想正確，則向?yàn)V液中滴加酚酞溶液，溶液會由無色變?yōu)榧t色；

【反思與評價(jià)】加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，只能證明有CaCO₃，而不能證明有無Ca(OH)₂，所以甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想；

【表達(dá)與交流】碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)一定會生成氫氧化鈉，氫氧化鈉易溶于水，故溶液B中一定有氫氧化鈉；而由于固體中有Ca(OH)₂，Ca(OH)₂是微溶于水的物質(zhì)，所以溶液B中一定有Ca(OH)₂；碳酸鈉和氫氧化鈣能反應(yīng)，有 Ca(OH)₂，則不會有Na₂CO₃；

根據(jù)上面的分析可知，氫氧化鈣剩余，故需向溶液B中繼續(xù)滴加Na₂CO₃溶液與之反應(yīng)，至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾，再將濾液加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過濾得純凈的氫氧化鈉固體。

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量，生石灰的性質(zhì)與用途，堿的化學(xué)性質(zhì)，書寫化學(xué)方程式

點(diǎn)評：對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。