Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)想通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，制取一定量的氫氧化鈉溶液，具體操作如圖所示：

【實(shí)驗(yàn)】張南同學(xué)將一定量的澄清石灰水倒入Na₂CO₃溶液中，用玻璃棒充分?jǐn)嚢韬�，過(guò)濾，得到無(wú)色濾液，張南同學(xué)認(rèn)為：“這樣就制得了純凈的氫氧化鈉溶液”．但同學(xué)們提出了異議．
【提出問(wèn)題】濾液中溶質(zhì)的成分一定是氫氧化鈉嗎？
【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)猜想溶質(zhì)是NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂；
乙同學(xué)猜想溶質(zhì)只是NaOH；
丙同學(xué)猜想溶質(zhì)是NaOH和Ca（OH）₂；
【反思與評(píng)價(jià)1】同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論一致認(rèn)為甲同學(xué)猜想是錯(cuò)誤的，其理由是

 

；
【反思與評(píng)價(jià)2】乙同學(xué)的猜想和張南的想法是相同的，他猜想的根據(jù)是

 

；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】乙同學(xué)為了驗(yàn)證自己猜想，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如下：乙同學(xué)取少量濾液于試管中，向其中滴加了無(wú)色的酚酞溶液，觀察到了試管中的溶液變紅的現(xiàn)象，于是張南同學(xué)和乙同學(xué)認(rèn)為自己的猜想正確．請(qǐng)對(duì)此作出評(píng)價(jià)

 

；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】丙同學(xué)認(rèn)為自己的猜想是正確的，于是丙同學(xué)取一定量的濾液于試管中，向其中加入碳酸鈉溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生，認(rèn)為自己猜想正確．請(qǐng)對(duì)此作出評(píng)價(jià)

 

；
【表達(dá)與交流】甲、乙、丙和張南同學(xué)經(jīng)過(guò)討論后，認(rèn)為：“若丙同學(xué)猜想的是正確的，通過(guò)某種操作，也可以制得純凈的氫氧化鈉溶液”．做法為：向所得溶液中加入

 

，而后經(jīng)過(guò)

 

（填具體操作）后，即可得到純凈的氫氧化鈉溶液．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,堿的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：【反思與評(píng)價(jià)1】考慮甲同學(xué)猜想中Na₂CO₃和Ca（OH）₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在溶液中不能共存；
【反思與評(píng)價(jià)2】考慮澄清石灰水[或Ca（OH）₂]與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)的生成物，進(jìn)行分析；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】考慮堿性物質(zhì)都能使無(wú)色的酚酞溶液變紅，如碳酸鈉溶液等；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】考慮碳酸鈉溶液與氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀；
【表達(dá)與交流】考慮碳酸鈉溶液與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，而后經(jīng)過(guò)過(guò)濾后，即可得到純凈的氫氧化鈉溶液．

解答：解：
【反思與評(píng)價(jià)1】因?yàn)?Na₂CO₃和Ca（OH）₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在溶液中不能共存，則甲同學(xué)猜想是錯(cuò)誤的；
【反思與評(píng)價(jià)2】因?yàn)槌吻迨�灰水[或Ca（OH）₂]與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和可溶于水的氫氧化鈉；故乙同學(xué)的猜想和張南的想法是相同的；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1】乙同學(xué)取少量濾液于試管中，向其中滴加了無(wú)色的酚酞溶液，觀察到了試管中的溶液變紅的現(xiàn)象，乙同學(xué)的猜想不正確，因?yàn)镹aOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂都能使無(wú)色酚酞試液變紅，有可能還含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2】丙同學(xué)取一定量的濾液于試管中，向其中加入碳酸鈉溶液，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生．故丙同學(xué)認(rèn)為自己的猜想是正確，加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中有Ca（OH）₂，氫氧化鈉為生成的可溶性的物質(zhì)一定含有；
【表達(dá)與交流】若丙同學(xué)猜想的是正確的，通過(guò)某種操作，也可以制得純凈的氫氧化鈉溶液，做法為：向所得溶液中加入 適量的碳酸鈉溶液，而后經(jīng)過(guò) 過(guò)濾后，即可得到純凈的氫氧化鈉溶液．
故答案為：
（1）Na₂CO₃和Ca（OH）₂發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在溶液中不能共存；
（2）澄清石灰水[或Ca（OH）₂]與Na₂CO₃溶液恰好完全反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和可溶于水的氫氧化鈉；
（3）不正確，NaOH、Na₂CO₃和Ca（OH）₂都能使無(wú)色酚酞試液變紅，有可能還含有Na₂CO₃或Ca（OH）₂；（若溶質(zhì)是NaOH和Ca（OH）₂，滴加無(wú)色酚酞溶液也變紅，因此，張南和乙同學(xué)做法不正確）．合理即可．
（4）正確，加入碳酸鈉溶液產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中有Ca（OH）₂，氫氧化鈉為生成的可溶性的物質(zhì)一定含有；
（5）適量的碳酸鈉溶液；（6）過(guò)濾

點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查了酸堿鹽之間的復(fù)分解反應(yīng)，以及量的關(guān)系導(dǎo)致物質(zhì)剩余的猜測(cè)，屬于難度較大的題目．要完成此類題目，需要熟練掌握酸堿鹽的化學(xué)性質(zhì)，以及相互之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象．