Question

請你參與實驗室用生石灰制取氫氧化鈉固體的研究，將一定量的生石灰加入一只潔凈的燒杯中，再加入碳酸鈉溶液，充分反應后冷卻到室溫，通過過濾、洗滌、干燥得到固體A和溶液B，請回答以下問題．
【查閱資料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH的溶解度（g）	42	109	129	174	314	347
Ca（OH）2的溶解度（g）	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

探究1：固體A中的成分是什么？
【猜想與假設】
甲同學認為是：CaCO₃  乙同學認為是：CaCO₃，Ca（OH）₂
乙同學猜想可能含有Ca（OH）₂的理由是

 

（用方程式表示）．
【實驗與探究】為了驗證各自的猜想，甲，乙同學分別進行了實驗：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
甲：用一支潔凈的試管取少量固體A，再加入過量稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生	甲猜想正確
乙：用一支潔凈的試管取少量固體A，加水，充分振蕩，向上層沉吟液中滴加   ．	上層清液由無色變?yōu)榧t色	乙猜想正確

【反思與評價】同學討論后認為，甲同學的實驗

 

（填“能”或“不能”）證明固體A的成分，理由是

 

．結(jié)合甲、乙兩位同學的實驗證明了乙同學的猜想是正確的，因此確定了固體A的成分．
探究2：溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設】丙同學認為是：NaOH、Na₂CO₃
            丁同學認為是：NaOH、Ca（OH）₂
            戊同學認為是：NaOH
【表達與交流】
①結(jié)合對本成分的探究，同學們經(jīng)過討論確定了丁同學猜想正確，理由是

 

．
②同學們欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾溶，只好停止加熱，請解釋加熱時溶液出現(xiàn)渾濁的原因是

 

．
③同學們立即變換方案，向B溶液中加入適量的

 

，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和、

 

、再過濾、洗滌、烘干得到比較純凈的氫氧化鈉固體．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,生石灰的性質(zhì)與用途,堿的化學性質(zhì),鹽的化學性質(zhì),書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【猜想與假設】
氧化鈣和水反應能生成氫氧化鈣；
【實驗與探究】
碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【反思與評價】
根據(jù)實驗現(xiàn)象可以判斷固體的組成情況；
【表達與交流】
因為固體中含有氫氧化鈣，所以B溶液是氫氧化鈣的飽和溶液；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，因此加熱氫氧化鈣的飽和溶液時，會析出氫氧化鈣；
碳酸鈉能和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉；
氫氧化鈉的溶解度隨著溫度的升高而增大，并且受溫度影響很大，可以用降溫結(jié)晶的方法獲得氫氧化鈉晶體．

解答：解：【猜想與假設】
乙同學猜想可能含有Ca（OH）₂的理由是：氧化鈣能和水反應生成氫氧化鈣，反應的化學方程式為：CaO+H₂ O═Ca（OH）₂．
故填：CaO+H₂ O═Ca（OH）₂．
【實驗與探究】
甲：用一支潔凈的試管取少量固體A，再加入過量稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說明固體中含有碳酸鈣；
乙：用一支潔凈的試管取少量固體A，加水，充分振蕩，向上層清液中滴加無色酚酞試液，上層清液由無色變?yōu)榧t色，說明固體中含有氫氧化鈣．
故填：無色酚酞試液．
【反思與評價】
甲同學的實驗不能證明固體A的成分，這是因為加入稀鹽酸產(chǎn)生氣泡只能夠證明固體中含有碳酸鈣，不能證明固體中是否含有氫氧化鈣．
故填：不能；加入稀鹽酸產(chǎn)生氣泡只能夠證明固體中含有碳酸鈣，不能證明固體中是否含有氫氧化鈣．
【表達與交流】
①結(jié)合對本成分的探究，同學們經(jīng)過討論確定了丁同學猜想正確，理由是：因為固體中含有氫氧化鈣，所以溶液B是氫氧化鈣的飽和溶液．
故填：因為固體中含有氫氧化鈣，所以溶液B是氫氧化鈣的飽和溶液．
②加熱時溶液出現(xiàn)渾濁的原因是：因為氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，B溶液是氫氧化鈣的飽和溶液，加熱時會析出氫氧化鈣，所以溶液變渾濁．
故填：因為氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，B溶液是氫氧化鈣的飽和溶液，加熱時會析出氫氧化鈣，所以溶液變渾濁．
③向B溶液中加入適量的碳酸鈉溶液，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和、降溫結(jié)晶、再過濾、洗滌、烘干得到比較純凈的氫氧化鈉固體．
故填：碳酸鈉溶液；降溫結(jié)晶．

點評：實驗現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學會設計實驗、觀察實驗、分析實驗，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實質(zhì)奠定基礎．