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(yīng)且不溶于水)和純堿為原料制取燒堿。某小組同學(xué)按下圖所示流程進(jìn)行實驗，請你參與探究并回答相關(guān)問題。

(1)反應(yīng)1的化學(xué)方程式是    

(2)反應(yīng)3的化學(xué)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(xué)所得固體C一定是純凈的NaOH嗎?

【猜想與假設(shè)】 根據(jù)反應(yīng)原理，甲、乙、丙三位同學(xué)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(xué)分別設(shè)計下列方案，對自己的猜想進(jìn)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(xué)們認(rèn)真研究實驗流程，討論后一致認(rèn)為乙、丙兩同學(xué)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(xué)設(shè)計方案進(jìn)行評價：   。

 

Answer 1

【答案】

(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(zhǔn)確, 未能考慮碳酸鈉溶液也呈堿性。

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖示可知，反應(yīng)1是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaCO₃CaO+CO₂↑。

（2）根據(jù)圖示可知，反應(yīng)1生成的固體氧化鈣，在加入水后，反應(yīng)生成氫氧化鈣（反應(yīng)2），而氫氧化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉（反應(yīng)3），故反應(yīng)的化學(xué)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(yīng)，不一定是恰好完全反應(yīng)，故反應(yīng)物可能會有剩余，所以所得溶液C中除了反應(yīng)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(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，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(yīng)會生成白色沉淀（碳酸鈣）。

【反思與評價】甲的設(shè)計方案不嚴(yán)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(yīng)，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。

考點：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備

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(xué)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(jìn)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。