Question

在發(fā)明電解法以前，人們常用貝殼(主要成分是碳酸鈣，雜質(zhì)不參加反應且不溶于水)和純堿為原料制取燒堿。某小組同學按下圖所示流程進行實驗，請你參與探究并回答相關(guān)問題。


(1)反應1的化學方程式是    
(2)反應3的化學方程式是              ；
(3)操作I中用到的玻璃儀器有燒杯、    、玻璃棒；
(4)溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體C的過程中，常用玻璃棒攪拌，其目的是    ；
【問題與發(fā)現(xiàn)】 該小組同學所得固體C一定是純凈的NaOH嗎?
【猜想與假設(shè)】 根據(jù)反應原理，甲、乙、丙三位同學提出以下猜想：
甲：純凈的NaOH
乙：NaOH和Na₂CO₃的混合物
丙：NaOH和    的混合物
【探究與驗證】 甲、乙、丙三位同學分別設(shè)計下列方案，對自己的猜想進行驗證。實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論如下表，請參與他們的探究并完成所缺內(nèi)容。
【反思與評價】 同學們認真研究實驗流程，討論后一致認為乙、丙兩同學的方案、現(xiàn)象和推理均正確，請你根據(jù)實驗流程對甲同學設(shè)計方案進行評價：   。

Answer 1

(1)CaCO₃CaO+CO₂↑   (2)Ca(OH)₂+ Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH
(3)漏斗；(4)關(guān)鍵詞:防止液滴飛濺； 氫氧化鈣
(5)稀鹽酸；(6)溶液中生成白色沉淀；
(7)關(guān)鍵詞: 結(jié)論不準確, 未能考慮碳酸鈉溶液也呈堿性。

試題分析：（1）根據(jù)圖示可知，反應1是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，故反應的化學方程式是CaCO₃CaO+CO₂↑。
（2）根據(jù)圖示可知，反應1生成的固體氧化鈣，在加入水后，反應生成氫氧化鈣（反應2），而氫氧化鈣能與碳酸鈉反應，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉（反應3），故反應的化學方程式是Ca(OH)₂+ Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH。
（3）操作I是將固體B和溶液分離，而將不溶水的固體物質(zhì)與液體分離的方法是過濾，過濾用到的玻璃儀器有：燒杯、漏斗、玻璃棒。
（4）溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體C的過程中，常用玻璃棒攪拌，目的是防止液體受熱不均勻，造成液滴飛濺。
【猜想與假設(shè)】由于氫氧化鈣與碳酸鈉的反應，不一定是恰好完全反應，故反應物可能會有剩余，所以所得溶液C中除了反應生成的氫氧化鈉之外，還可能含有氫氧化鈣或碳酸鈉。
【探究與驗證】由于乙的猜想是氫氧化鈉與碳酸鈉，其中碳酸鈉能與酸反應生成二氧化碳氣體，則根據(jù)乙操作所出現(xiàn)的現(xiàn)象和結(jié)論可知，乙加入的是稀鹽酸或稀硫酸；
由于丙的猜想是氫氧化鈉與氫氧化鈣的混合物，由于猜想成立，即說明一定含有氫氧化鈣，故向其中滴加碳酸鈉溶液，二者反應會生成白色沉淀（碳酸鈣）。
【反思與評價】甲的設(shè)計方案不嚴密，在實驗過程中，純堿溶液與氫氧化鈣不一定恰好完全反應，而不論剩余純堿溶液，還是氫氧化鈣溶液，均能顯堿性，故無論哪種物質(zhì)過量，滴加酚酞均會變紅，故不能據(jù)溶液變紅確定只有氫氧化鈉。
點評：本題是一道結(jié)合實驗流程圖探究燒堿制備的探究題，考查了學生依據(jù)相關(guān)知識分析、解決問題的能力，對于驗證型實驗探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實驗設(shè)計方案，進行實驗、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實驗現(xiàn)象，來驗證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。