Question

某�；瘜W興趣小組的小伙伴們欲用生石灰制取氫氧化鈉固體．他們將生石灰放入燒杯中，然后倒入碳酸鈉溶液，充分反應后經(jīng)過濾、洗滌、干燥得到固體A和溶液B．
（1）上述過程中發(fā)生的化學反應有（用化學方程式表示）：①CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
②

 

．
【查閱資料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	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

【猜想與假設Ⅰ】固體A的成分是什么呢？
小王的猜想：CaCO₃；小雨的猜想：CaCO₃和Ca（OH）₂
（2）小雨同學認為固體A中可能含有Ca（OH）₂的理由是

 

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【實驗與探究】小王和小雨為了驗證各自的猜想，分別進行了實驗：

	實驗內容	實驗現(xiàn)象
小王	取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸
小雨	取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向濾液中滴加	溶液由無色變?yōu)榧t色

【反思與評價】小伙伴們一致認為，上述實驗可以證實

 

同學的猜想正確，從而確定了固體A的成分．
【猜想與假設Ⅱ】溶液B中的溶質是什么呢？
小馬的猜想：NaOH和Na₂CO₃；小東的猜想：NaOH和Ca（OH）₂；小龍的猜想：NaOH
【表達與交流】
①結合對固體A成分的探究實驗，小伙伴們認為小東同學猜想正確．
②小伙伴們欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，只能停止加熱，請解釋加熱時溶液出現(xiàn)渾濁的原因

 

．
③小伙伴們立即改變方案，先向B溶液中加入碳酸鈉溶液后過濾，再將濾液加熱濃縮至飽和，

 

、過濾、洗滌、烘干得純凈的氫氧化鈉固體．
【拓展與延伸】
①久置的氫氧化鈉固體易發(fā)生變質，其原因是（用化學方程式表示）

 

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②實驗室有一瓶氫氧化鈉暴露在空氣中，同學們對其成分進行了研究，稱取樣品6g，與足量稀鹽酸反應后測得生成二氧化碳2.2g，計算該氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數(shù)．
③用上述數(shù)據(jù)不能測定部分變質的氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)，理由是

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,生石灰的性質與用途,堿的化學性質,鹽的化學性質,根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉溶液反應生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀進行解答；
（2）根據(jù)氫氧化鈣微溶于水，如果氫氧化鈣過量時，可能有部分氫氧化鈣和碳酸鈣一起析出進行解答；
【實驗與探究】根據(jù)碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳以及氫氧化鈣溶于水溶液呈堿性進行解答；
【反思與評價】根據(jù)實驗現(xiàn)象進行解答；
【表達與交流】②根據(jù)溫度升高，Ca（OH）₂的溶解度變小而析出進行解答；
③根據(jù)氫氧化鈉的溶解度受溫度的影響變化較大進行解答；
【拓展與延伸】①根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水進行解答；
②根據(jù)二氧化碳的質量求出碳酸鈉的質量進而求出氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數(shù)即可；
③根據(jù)部分變質的NaOH樣品中除了NaOH和Na₂CO₃外，還有H₂O存在進行解答．

解答：解：（1）氧化鈣和水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉溶液反應生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，反應的化學方程式分別為CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）乙同學猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是：Ca（OH）₂微溶于水，其中沒溶于水的Ca（OH）₂留在了固體A中；
[實驗與探究]碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈣溶于水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色；
[反思與評價]碳酸鈣和鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈣溶于水溶液呈堿性，能使酚酞試液變紅色，所以從而證明固體A的成分是CaCO₃和Ca（OH）₂，故小雨的猜想正確；
[表達與交流]：
②加熱時溶液出現(xiàn)渾濁，是因為B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，加熱時會析出Ca（OH）₂；
③可以向B溶液中加入適量的碳酸鈉溶液，除去其中的氫氧化鈣，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和，降溫結晶、過濾、洗滌、烘干得純凈的氫氧化鈉固體．
【拓展與延伸】①氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
②設碳酸鈉的質量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                      2.2g

106

x

=

44

2.2g

x=5.3g
該氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數(shù)=

5.3g

6g

×100%=88.3%
答：該氫氧化鈉中碳酸鈉的質量分數(shù)為88.3%；
③部分變質的NaOH樣品中除了NaOH和Na₂CO₃外，還有H₂O存在，所以用上述數(shù)據(jù)不能測定部分變質的氫氧化鈉樣品中氫氧化鈉的質量分數(shù)．
故答案為：（1）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）Ca（OH）₂微溶于水，其中沒溶于水的Ca（OH）₂留在了固體A中；
【實驗與探究】產生大量氣泡；無色酚酞溶液；
【反思與評價】小雨；
【表達與交流】溫度升高，Ca（OH）₂的溶解度變小而析出；降溫結晶；
【拓展與延伸】①2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；②88.3%；
③部分變質的NaOH樣品中除了NaOH和Na₂CO₃外，還有H₂O存在．

點評：化學實驗現(xiàn)象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據(jù)，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，有助于提高觀察實驗、進行實驗的能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象的方法．