Question

(6分)某合作學(xué)習(xí)小組欲用生石灰制取氫氧化鈉固體，他們將少量生石灰放入燒杯中，再向其中加入一定量碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)冷卻后過(guò)濾、洗滌得到固體A和溶液B。請(qǐng)你寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                                             、

                                                                       。

請(qǐng)你與小組同學(xué)共同完成以下探究：

【查閱資料】NaOH 、Ca(OH)₂的溶解度

溫度(℃)	0	20	40	60	80	100
NaOH溶解度(g)	31	91	111	129	313	336
Ca(OH)2溶解度(g)	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08

【提出問(wèn)題1】固體A中的成分是什么？

【猜想與假設(shè)1】

甲同學(xué)：只有CaCO₃

乙同學(xué)：CaCO₃，Ca(OH)₂

乙同學(xué)猜想可能含有的Ca(OH)₂理由是                                 。

【實(shí)驗(yàn)與探究】甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證各自的猜想，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸。	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想正確
乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過(guò)濾，向?yàn)V液中滴加___       。	溶液由無(wú)色變?yōu)榧t色	自己的猜想正確

【反思與評(píng)價(jià)】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想，理由是

  __________________________                                    __________；

結(jié)合甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明乙同學(xué)的猜想正確，因此小組同學(xué)確定了固體A的成分。

【提出問(wèn)題2】溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？

【猜想與假設(shè)2】

丙同學(xué)：NaOH，Na₂CO₃  

丁同學(xué)：NaOH，Ca(OH)₂

戊同學(xué)：NaOH

【表達(dá)與交流】結(jié)合對(duì)固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論確定了丁同學(xué)猜想正確，

理由是__________________                                  _________________。

該小組同學(xué)欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，只好停止加熱，請(qǐng)解釋加熱時(shí)溶液出現(xiàn)渾濁的原因                                                    

                                                                          。

該小組同學(xué)立即變換方案，向溶液B中繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，過(guò)濾，再將濾液加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾得純凈的氫氧化鈉固體。

 

Answer 1

【答案】

CaO + H₂O = Ca(OH)₂   （1分） Ca(OH)₂ + Na₂CO₃= CaCO₃↓+ 2NaOH （1分）

【猜想與假設(shè)1】常溫下Ca(OH)₂ 微溶于水，可能會(huì)有Ca(OH)₂不能溶解 （1分）

【實(shí)驗(yàn)與探究】酚酞溶液 （1分）

【反思與評(píng)價(jià)】加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca(OH)₂   （1分）

【表達(dá)與交流】

溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca(OH)₂ ，說(shuō)明溶液為Ca(OH)₂的飽和溶液，所以一定有Ca(OH)₂ 或固體中有Ca(OH)₂ 即Ca(OH)₂過(guò)量，故不會(huì)有Na₂CO₃。 （1分）

B溶液為Ca(OH)₂的飽和溶液，加熱，Ca(OH)₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故析出Ca(OH)₂

【解析】生石灰與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣又會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)。

【猜想與假設(shè)1】常溫下Ca(OH)₂ 微溶于水，可能會(huì)有Ca(OH)₂不能溶解

【實(shí)驗(yàn)與探究】無(wú)色酚酞試劑遇堿溶液變紅色，常用來(lái)鑒別堿溶液

【反思與評(píng)價(jià)】加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca(OH)₂

【表達(dá)與交流】

溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca(OH)₂ ，說(shuō)明溶液為Ca(OH)₂的飽和溶液，所以溶液中一定有Ca(OH)₂，故不會(huì)有Na₂CO₃。

因?yàn)锽溶液為Ca(OH)₂的飽和溶液， Ca(OH)₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故加熱會(huì)有晶體析出。