(2012?攀枝花)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
CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
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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CaCO
3乙同学:CaCO
3,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Ca(OH)2不能溶解
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】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 酚酞溶液 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他的猜想,理由是
加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2
加入稀盐酸有气泡只能证明有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,Na
2CO
3丁同学:NaOH,Ca(OH)
2戊同学:NaOH
【表达与交流】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
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,所以不会有Na2CO3
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,所以不会有Na2CO3
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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
B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故析出Ca(OH)2
B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故析出Ca(OH)2
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该小组同学立即变换方案,向溶液B中继续滴加碳酸钠溶液至不再产生沉淀为止,过滤,再将滤液加热蒸发,冷却结晶,过滤得纯净的氢氧化钠固体.