Question

（2013?朝阳区二模）化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体，他们将生石灰放入烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B．请完成以下探究．
[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）	42	109	129	174	314	347
Ca（OH）2溶解度（g）	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

（1）固体A中的成分是什么？
[猜想与假设]
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

常温下Ca（OH）₂微溶于水，可能会有部分Ca（OH）₂不能溶解

．
[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 无色酚酞溶液 ．	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固体A的成分，理由是

加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO₃，不能证明有无Ca（OH）₂

；
结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确，因此确定了固体A的成分．
（2）溶液B中溶质的成分是什么？
[猜想与假设]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

因为固体中有Ca（OH）₂，说明溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液

．
②同学们欲将溶液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

B溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液，Ca（OH）₂的溶解度随温度的升高而降低，加热时会析出Ca（OH）₂

．
③同学们立即变换方案，向B溶液中加入

适量的碳酸钠溶液

，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，

降温结晶

、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体．

Answer 1

分析：（1）氧化钙和碳酸钠溶液中的水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠完全反应时，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，如果氢氧化钙过量时，反应后有剩余的氢氧化钙，因为氢氧化钙的溶解度很小，所以固体A中可能含有氢氧化钙；
（2）溶液B中的溶质一定含有反应生成的氢氧化钠，可能含有氢氧化钙或碳酸钠，因为如果碳酸钠和氢氧化钙不能恰好完全反应，则有一种物质过量；
氢氧化钙的溶解度随着温度的升高而减小；
结晶的方法包括蒸发结晶和降温结晶．

解答：解：（1）[猜想与假设]
因为氢氧化钙微溶于水，如果氢氧化钙过量时，可能有部分氢氧化钙和碳酸钙一起析出，所以固体A中可能只有碳酸钙，也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合；
甲同学认为只有CaCO₃．
故填：只有CaCO₃．
乙同学猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是：常温下Ca（OH）₂ 微溶于水，可能会有部分Ca（OH）₂不能溶解．
故填：常温下Ca（OH）₂ 微溶于水，可能会有部分Ca（OH）₂不能溶解．
[实验与探究]
乙同学认为固体A中含有氢氧化钙，那么加入的试剂应该是无色酚酞溶液．
故填：无色酚酞溶液．
[反思与评价]
甲同学的实验不能证明固体A的成分，理由是加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO₃，不能证明有无Ca（OH）₂．
故填：加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO₃，不能证明有无Ca（OH）₂．
（2）[表达与交流]
①结合对固体成分的探究，因为固体中有Ca（OH）₂，说明溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液，所以溶液B中溶质的成分是NaOH和Ca（OH）₂．
故填：因为固体中有Ca（OH）₂，说明溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液．
②加热时溶液出现浑浊，是因为B溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液，Ca（OH）₂的溶解度随温度的升高而降低，加热时会析出Ca（OH）₂．
故填：B溶液为Ca（OH）₂的饱和溶液，Ca（OH）₂的溶解度随温度的升高而降低，加热时会析出Ca（OH）₂．
③可以向B溶液中加入适量的碳酸钠溶液，除去其中的氢氧化钙，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，降温结晶、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体．
故填：适量的碳酸钠溶液；降温结晶．

点评：化学实验现象是化学实验最突出、最鲜明的部分，也是进行分析推理得出结论的依据，掌握物质的性质和相互之间的反应关系，有助于提高观察实验、进行实验的能力．所以，对化学实验不仅要认真观察，还应掌握设计实验、观察实验现象的方法．