Question

【題目】（10分）工業(yè)上用碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)制燒堿。對(duì)于碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應(yīng)，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將其產(chǎn)物進(jìn)行過濾，并對(duì)濾液進(jìn)行如下探究。

【提出問題】濾液中含有哪些溶質(zhì)？

【猜想與假設(shè)】假設(shè)一：濾液中只含氫氧化鈉 假設(shè)二：濾液中含氫氧化鈉和碳酸鈉

假設(shè)三：濾液中含

假設(shè)四：濾液中含氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸鈉

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】甲同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
取少量濾液放在試管中，再滴入氯化鈣溶液	若生成白色沉淀	碳酸鈉過量
	若無明顯現(xiàn)象	恰好反應(yīng)

【反思與評(píng)價(jià)】

（1）碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)的基本類型為 。

（2）乙同學(xué)認(rèn)為假設(shè)四不合理，理由是 。

（3）丙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)設(shè)計(jì)方案還不能說明碳酸鈉溶液和澄清石灰水恰好完全反應(yīng)，她的理由是 。

（4）丁同學(xué)認(rèn)為要說明碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應(yīng)，還需在甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。她的實(shí)驗(yàn)方案是：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論

【定量研究】

（5）戊同學(xué)稱取100g燒堿固體樣品（樣品中的雜質(zhì)是碳酸鈉），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl2溶液。反應(yīng)時(shí)CaCl2溶液與沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

①樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為 g；

②計(jì)算所加CaCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（寫出計(jì)算過程）

Answer 1

【答案】【猜想與假設(shè)】假設(shè)三： 氫氧化鈉和氫氧化鈣

【反思與評(píng)價(jià)】

（1）復(fù)分解反應(yīng)

（2）因?yàn)闅溲趸�鈣溶液與碳酸鈉溶液不能共存。

（3）若氫氧化鈣過量，滴加氯化鈣溶液也無明顯現(xiàn)象

（4）

實(shí) 驗(yàn) 步 驟	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象 和 結(jié) 論
取少量甲同學(xué)實(shí)驗(yàn)用的原濾液放在試管中，在通入足量的二氧化碳（或滴入Na2CO3溶液)，觀察	溶液無變化，則不含氫氧化鈣
	溶液變渾濁，則含氫氧化鈣

【定量研究】（5）①73．5 ② 11．1%

【解析】

試題分析：

【猜想與假設(shè)】碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成的是氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀。若碳酸鈉與氫氧化鈣恰好完全反應(yīng)，那么反應(yīng)后的濾液中只含有氫氧化鈉；若碳酸鈉過量，那么濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉；若氫氧化鈣過量，那么濾液中含有氫氧化鈉和氫氧化鈣；

【反思與評(píng)價(jià)】（1）碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成的是氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，該反應(yīng)是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物，屬復(fù)分解反應(yīng)；

（2）由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)不能共存，故不可能同時(shí)存在碳酸鈉和氫氧化鈣；

（3）由于滴加的氯化鈣溶液只能與碳酸鈉溶液反應(yīng)，即只能檢驗(yàn)碳酸鈉是否過量，而不能判斷氫氧化鈣是否過量，故不合理；

（4）要判斷該濾液中是否含有氫氧化鈣，可向?yàn)V液中滴加碳酸鈉溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則證明含有氫氧化鈣，若沒有沉淀，則證明濾液中不含氫氧化鈣；

（5）碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成的是氯化鈉和碳酸鈣沉淀：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl，根據(jù)圖像可知生成的沉淀的質(zhì)量為5g，利用化學(xué)方程式，根據(jù)反應(yīng)的質(zhì)量比即可計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量和氯化鈣的質(zhì)量。

設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，氯化鈣的質(zhì)量為y，

CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl

111 106 100

Y X 5g

106／100 =x／5g 111／100 =y／5g

X=5．3g y=5．55g

由于取的是A溶液的1/5，故碳酸鈉的總質(zhì)量=5．3g×5=26．5g

樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量=100g-26．5g=73．5g

所加CaCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=5．55g／50g ×100% =11．1%

答：略