Question

某小組同學(xué)準(zhǔn)備用生石灰制取氫氧化鈉，并驗證產(chǎn)物．他們將少量生石灰放入燒杯中，向其中加入一定量碳酸鈉溶液，振蕩，充分反應(yīng)，冷卻后過濾得到固體A和溶液B．
（1）其原理用化學(xué)方程式表示為

 

．
（2）甲同學(xué)取少量固體A于試管中并滴加稀鹽酸，有氣體產(chǎn)生．據(jù)此他判斷固體A中只有碳酸鈣．小組同學(xué)討論后，認(rèn)為甲同學(xué)的實驗不能證明A中只有碳酸鈣，理由是

 

，若要證明A中只有碳酸鈣，操作為

 

．
（3）探究溶液B中溶質(zhì)的成分．
【猜想與假設(shè)】乙同學(xué)猜想為：NaOH、Na₂CO₃
             丙同學(xué)猜想為：NaOH、Ca（OH）₂
             丁同學(xué)猜想為：Na₂CO₃
你的猜想為：

 

，作為猜想的理由是

 

．
【實驗與探究】若要設(shè)計實驗證明乙同學(xué)的猜想正確，請將相關(guān)內(nèi)容填入表3．

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論

【分析與討論】若丙同學(xué)的猜想正確，為計算反應(yīng)中消耗CaO的質(zhì)量，丙認(rèn)為：利用B溶液中通入過量CO₂生成沉淀的質(zhì)量與固體A的質(zhì)量之和即可推算出消耗CaO的質(zhì)量．你認(rèn)為是否可行？

 

，理由是

 

．
【拓展與歸納】由本題涉及的實驗?zāi)芸偨Y(jié)出的鹽的化學(xué)性質(zhì)有

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(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),鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)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去分析判斷；（2）由于稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，而稀鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水去分析判斷；
【猜想與假設(shè)】根據(jù)由（1）中化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)物和生成物中能溶于水的有：氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣（微溶），所以溶液B中的成分，只能是這幾種物質(zhì)的組合去分析判斷；
【實驗與探究】若想證明溶液中有NaOH、Na₂CO₃，由于二者的溶液都顯堿性，所以要想證明溶液中含有氫氧化鈉，就要先除去溶液中的碳酸鈉．
【分析與討論】根據(jù)A中還可能含有氫氧化鈣，不全部是碳酸鈣去分析判斷；
【拓展與歸納】根據(jù)（1）中碳酸鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)，可以看出鹽可以和堿反應(yīng)；從【實驗與探究】中碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)可以看出鹽可以和鹽反應(yīng)去分析判斷．

解答：解：（1）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，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；
（2）由于稀鹽酸和碳酸鈣反應(yīng)能產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，而稀鹽酸和氫氧化鈣反應(yīng)生成氯化鈣和水，所以加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂；堿溶液遇到酚酞試液顯紅色，取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液，溶液不變色，說明溶液中沒有氫氧化鈣；
故答案為：加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂ 取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向濾液中滴加酚酞溶液不變色；
【猜想與假設(shè)】由（1）中化學(xué)方程式可以看出，反應(yīng)物和生成物中能溶于水的有：氫氧化鈉、碳酸鈉和氫氧化鈣（微溶），所以溶液B中的成分，只能是這幾種物質(zhì)的組合，如果反應(yīng)中氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)，則溶液B中就只有氫氧化鈉；故答案為：氫氧化鈉    氫氧化鈣和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)；
【實驗與探究】若想證明溶液中有NaOH、Na₂CO₃，由于二者的溶液都顯堿性，所以要想證明溶液中含有氫氧化鈉，就要先除去溶液中的碳酸鈉．向溶液中加入過量（使溶液中的碳酸鈉溶液反應(yīng)）的氯化鈣溶液（溶液呈中性），生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；然后向溶液中滴加酚酞溶液，氫氧化鈉是堿，能使酚酞變紅；
故答案為：取溶液B少許，加入過量的氯化鈣溶液，滴加酚酞溶液    生成白色沉淀，溶液變紅    溶液B的成分為NaOH、Na₂C₃；
【分析與討論】由于A中還可能含有氫氧化鈣，不全部是碳酸鈣，所以不能根據(jù)利用B溶液中通入過量CO₂生成沉淀的質(zhì)量與固體A的質(zhì)量之和即可推算出消耗CaO的質(zhì)量；故答案為：不行    A中可能含有氫氧化鈣；
【拓展與歸納】由（1）中碳酸鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)，可以看出鹽可以和堿反應(yīng)；從【實驗與探究】中碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)可以看出鹽可以和鹽反應(yīng)；故答案為：鹽和堿反應(yīng)，鹽和鹽反應(yīng)．

點評：本題綜合性較強，考查學(xué)生對碳酸鈉的檢驗和除去方法理解與應(yīng)用及靈活運用進行分析問題、解決問題的能力．