Question

某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体，他们将少量生石灰放入烧杯中，再向其中加入一定量碳酸钠溶液，充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出发生反应的化学方程式                  、               。

请你与小组同学共同完成以下探究：

【查阅资料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

温度（℃）	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

【提出问题1】固体A中的成分是什么？

【猜想与假设1】

甲同学：只有CaCO₃                             

乙同学：CaCO₃，Ca（OH）₂

乙同学猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是                      。

【实验与探究】甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，再加入稀盐酸．	有气泡产生	自己的猜想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分振荡，过滤， 向滤液中滴加                          。	溶液由无色 变为红色	自己的猜想正确

【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是          ；

结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此小组同学确定了固体A的成分。

【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么？

【猜想与假设2】

丙同学：NaOH，Na₂CO₃        丁同学：NaOH，Ca（OH）₂       戊同学：NaOH

【表达与交流】

（1）结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是    。

（2）该小组同学欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只好停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因                                。

（3）该小组同学立即变换方案，向溶液B中              。（2分）

 

Answer 1

【答案】

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

【猜想与假设1】常温下Ca(OH)₂微溶于水，可能会有Ca(OH)₂不能溶解

【实验与探究】酚酞溶液

【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO₃，不能证明有无Ca(OH)₂[或加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO₃，不能证明只有CaCO₃；或甲同学的实验设计错误，CaCO₃为生成物，一定有，不用证明，应该证明有无Ca(OH)₂]  

【表达与交流】

（1）溶于水的生成物NaOH一定有，而固体中有Ca(OH)₂，说明溶液为Ca(OH)₂的饱和溶液[或Ca(OH)₂微溶于水]，所以一定有Ca(OH)₂ 或固体中有Ca(OH)₂即Ca(OH)₂过量，故不会有Na₂CO₃。

（2）取滤液，向其中加入适量的碳酸钠溶液至溶液中不再出现沉淀后，过滤，蒸发所得溶液。

【解析】

试题分析：将少量生石灰放入烧杯中，再向其中加入一定量碳酸钠溶液，发生两个反应，一个是生石灰和水反应生成氢氧化钙，另一个是氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠；固体A中可能含有氢氧化钙，因其微溶于水，乙同学加入酚酞试液，变红说明溶液中有氢氧化钙，甲同学加入盐酸有气泡生成说明有碳酸钙，但是并不能排除有无氢氧化钙，所以不合理，【表达与交流】（1）（1）溶于水的生成物NaOH一定有，而固体中有Ca(OH)₂，说明溶液为Ca(OH)₂的饱和溶液[或Ca(OH)₂微溶于水]，所以一定有Ca(OH)₂ 或固体中有Ca(OH)₂即Ca(OH)₂过量，故不会有Na₂CO₃；（2）氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，所以温度升高溶解度降低，所以加热时溶液出现浑浊；（3）加入碳酸钠除去氢氧化钙则不会有浑浊产生。

考点：探究固体成分

点评：本题考察固体物质的组成成分，原理较为基础，其中的反应方程式直接来自于课本，要求考生认真审题，不要放弃。