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2.在工业上用纯碱和石灰石为原料制备,主要流程如图1所示:

(1)在①-④四个过程中,发生了化合反应的为②(填序号).
(2)③中实验操作过程的名称为溶解,经搅拌后,得到石灰水.
(3)NaCl、KNO3、Ca(OH)2三物质的溶解度曲线图分别如图2、图2所示,请回答:
①由图2可知,20℃时,KNO3溶液的溶质质量分数无法确定NaCl溶液的溶质质量分数(填“大于”“小于”“等于”“无法确定”之一).
②由图2可知,将20℃时,将盛有饱和石灰水的小试管放入盛水的烧杯中,向其中加入氢氧化钠固体,结合图3分析石灰水中可出现变浑浊的现象.

分析 (1)根据流程图碳酸钙在高温下生成氧化钙和二氧化碳,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠分析反应的类型;
(2)考虑氢氧化钙溶于水,进行分析;
(3)根据题目信息和溶解度曲线可知:硝酸钾、氯化钠两种固体物质的溶解度,都是随温度升高而增大,而氯化钠的溶解度受温度的影响很小;由图一可知,10℃时氯化钠的溶解度大于硝酸钾的溶解度;50℃时,氯化钠饱和溶液的溶质质量分数小于硝酸钾饱和溶液的溶质质量分数;如图三所示,石灰水变浑浊,结合图二分析其原因是:向水中加入氢氧化钠固体后,温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减少,因此石灰水变浑浊.

解答 解:(1)碳酸钙在高温下生成氧化钙和二氧化碳,属于分解反应;氧化钙和水反应生成氢氧化钙,属于化合反应;氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠,属于复分解反应;故填:②;
(2)③中实验操作过程的名称为溶解,经搅拌后,得到石灰水.
(3)①由图2可知,虽然20℃时,NaCl的溶解度大于KNO3的,但因为不知道二者是否为饱和溶液,故KNO3溶液的溶质质量分数、NaCl溶液的溶质质量分数大小无法确定;
②如图三所示,石灰水变浑浊,结合图二分析其原因是:向水中加入氢氧化钠固体后,温度升高,氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减少,因此石灰水变浑浊;故答案为:变浑浊;
故答案为:
(1)②.(2)溶解.(3)①无法确定;②变浑浊.

点评 本题考查了根据反应的流程完成反应原理及基本反应类型的判断、碳酸根离子的检验及相关的计算,根据碳酸钙离子的检验方法及化学方程式的计算即可完成.还考查了溶解度曲线及其应用,通过溶解度曲线我们可以获得很多信息;还考查了有关溶液和溶质质量分数的计算,有关的计算要准确.

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【提出猜想】实验小组的同学对产生的气体提出猜想:可能是CO2、HCl、Cl2、O2、H2
【查阅资料】25℃时,HCl气体在水中的溶解度是500,极易溶于水;Cl2在水中的溶解度约是2,易溶于水,它能与NaOH溶液发生化学反应.
【讨论分析】依据猜想和资料,实验小组的同学进行了如下讨论:
(1)甲同学从物质组成的元素角度分析,认为猜想中最不可能的气体是CO2
(2)乙同学根据资料推理得出产生的气体不可能是HCl,理由是:HCl气体极易溶于水.
(3)丙同学认为是O2,则检验O2的方法是把带火星的木条伸入集气瓶中,如果带火星的木条复燃,说明气体是氧气,反之则不是.
(4)丁同学认为是Cl2,则只需将产生的气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶中,称量通气前后洗气瓶的质量进行检验.
【设计方案】实验小组的同学合作设计了如下的试验方案,排除和验证猜想的气体.

(1)如果产生的气体是O2和H2,你认为装置C中存在的安全隐患是发生爆炸.
(2)戊同学认为:为确保安全,实验前应先收集一试管气体,用拇指堵住管口,试管口略向下倾斜,靠近酒精灯火焰,移开大拇指点火,若没有听到尖锐的爆鸣声,方可采用上面的装置进行实验.
【验证实验】经戊同学确认安全后,小组同学首先对装置A进行称量,再将收集到的干燥的气体从a处通入,过一会儿点燃C处的酒精灯,过一段时间后,发现表面含CuO的铜网变为光亮的红色,发生反应的化学方程式为H2+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H2O.停止通气,再称量装置A,发现质量无增减.
【实验结论】铁钉与氯化铜溶液反应时,产生的气体是氢气.
【实验反思】(1)装置B中浓H2SO4起干燥作用.(2)由上述实验可以推出氯化铜溶液显酸性(填“酸性”、“碱性”或“中性”)
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