(2013?無錫一模)在古代,人們常用貝殼(主要成分是碳酸鈣,雜質(zhì)不參加反應(yīng)且不溶于水)和純堿為原料制取燒堿,某小組同學(xué)按圖所示流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)你參與討論并回答相關(guān)問題.

Ⅰ.定性研究
(1)生成固體B的化學(xué)反應(yīng)方程式
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH
;
(2)操作Ⅰ指的是
過濾
過濾
,其中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、
漏斗
漏斗
;
(3)溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體C的過程中,常用玻璃棒攪拌,其目的是
攪拌,防止局部溫度過高使液滴飛濺
攪拌,防止局部溫度過高使液滴飛濺

【猜想與假設(shè)】小組同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程對(duì)所得的固體C的組成提出了質(zhì)疑:甲同學(xué)認(rèn)為:可能是NaOH、Na2CO3;乙同學(xué)認(rèn)為:可能是
Ca(OH)2、NaOH
Ca(OH)2、NaOH
; 丙同學(xué)認(rèn)為:可能是NaOH
【交流與評(píng)價(jià)】請(qǐng)你把乙同學(xué)的可能猜想結(jié)果寫在橫線上;
【活動(dòng)與探究】甲同學(xué)取原溶液向其中傾倒一定量的稀鹽酸觀察到有大量氣泡產(chǎn)生,于是得出該溶液中的溶質(zhì)是NaOH、Na2CO3的結(jié)論,證實(shí)了自己的猜想.
乙同學(xué)取原溶液向其中加入Na2CO3溶液無現(xiàn)象,據(jù)此否定了自己的猜想;他又重新取原溶液,向其中加入
氫氧化鈣溶液
氫氧化鈣溶液
觀察到與甲同學(xué)不同的現(xiàn)象,得出了和甲同學(xué)相同的結(jié)論.
丙同學(xué)為了驗(yàn)證上述結(jié)論也取原溶液向其中滴加了少量稀鹽酸,卻發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生.
【解釋與結(jié)論】大家經(jīng)過分析找出了丙同學(xué)所用試劑與甲同學(xué)相同,卻沒有看到氣泡的原因.你認(rèn)為可能的原因是
少量的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)了,所以就不能與碳酸鈉反應(yīng),所以看不到有氣體產(chǎn)生
少量的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)了,所以就不能與碳酸鈉反應(yīng),所以看不到有氣體產(chǎn)生
.經(jīng)過上述三位同學(xué)的共同努力,大家終于對(duì)溶液中溶質(zhì)的成分得出了正確結(jié)論.
Ⅱ.定量探究
【提出問題】固體產(chǎn)品C氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少呢?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】小組同學(xué)設(shè)計(jì)了兩套不同的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并測得數(shù)據(jù)如下:

請(qǐng)你利用方案①所得數(shù)據(jù)計(jì)算固體產(chǎn)品C中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(請(qǐng)列出計(jì)算過程)
【實(shí)驗(yàn)反思】
另一組同學(xué)根據(jù)方案②所得數(shù)據(jù)計(jì)算出的氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)與方案①相比明顯偏小,請(qǐng)你分析其中的可能原因:
碳酸鋇沉淀中有水分,沒有干燥質(zhì)量偏大,計(jì)算出來的碳酸鈉質(zhì)量偏大,氫氧化鈉的質(zhì)量就偏小了.
碳酸鋇沉淀中有水分,沒有干燥質(zhì)量偏大,計(jì)算出來的碳酸鈉質(zhì)量偏大,氫氧化鈉的質(zhì)量就偏小了.
分析:Ⅰ.定性研究(1)根據(jù)方程式的寫法考慮;(2)根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的方法考慮,結(jié)合過濾操作說出需要的儀器;(3)根據(jù)蒸發(fā)時(shí)玻璃棒的作用考慮;【猜想與假設(shè)】根據(jù)判斷反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)時(shí)需要考慮反應(yīng)物過量問題;【活動(dòng)與探究】根據(jù)碳酸根離子與鈣離子結(jié)合產(chǎn)生沉淀考慮;【解釋與結(jié)論】少量的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)了;【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量,用20g減去碳酸鈉的質(zhì)量就是氫氧化鈉的質(zhì)量,再除以20g乘以百分之百即可;【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)碳酸鋇沉淀中有水分,沒有干燥計(jì)算出來的碳酸鈉質(zhì)量偏大,氫氧化鈉的質(zhì)量就偏小了;
解答:解:Ⅰ.定性研究(1)碳酸鈣高溫產(chǎn)生氧化鈣和二氧化碳,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,用觀察法配平即可,所以方程式是:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;
(2)不溶于液體的固體和液體分離的方法是過濾,過濾用到的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、漏斗;
(3)蒸發(fā)時(shí)玻璃棒的作用是攪拌,防止局部溫度過高使液滴飛濺;
【猜想與假設(shè)】由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉,如果恰好完全反應(yīng),反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是氫氧化鈉,如果碳酸鈉過量,則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉,如果氫氧化鈣過量,則反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)是氫氧化鈣和氫氧化鈉;
【活動(dòng)與探究】檢驗(yàn)碳酸根離子存在方法:可以加入酸看是否有氣體產(chǎn)生,也可以加入鈣離子溶液,使其產(chǎn)生沉淀,所以加入氫氧化鈣即可;
【解釋與結(jié)論】少量的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)了,所以就不能與碳酸鈉反應(yīng),所以看不到有氣體產(chǎn)生;
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】設(shè)生成0.44g二氧化碳需要參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為X則:
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2
106                     44
X                      0.44g
根據(jù):
106
44
=
X
0.44g
解得X=1.06g,C中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:
20g-1.06g
20g
×100%=94.7%;
【實(shí)驗(yàn)反思】碳酸鋇沉淀中有水分,沒有干燥質(zhì)量偏大,計(jì)算出來的碳酸鈉質(zhì)量偏大,氫氧化鈉的質(zhì)量就偏小了.
故答案為:Ⅰ.定性研究(1)Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH;(2)過濾;漏斗;(3)攪拌,防止局部溫度過高使液滴飛濺;【猜想與假設(shè)】Ca(OH)2、NaOH;【活動(dòng)與探究】氫氧化鈣溶液;
【解釋與結(jié)論】少量的鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)了,所以就不能與碳酸鈉反應(yīng),所以看不到有氣體產(chǎn)生;【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】94.7%;【實(shí)驗(yàn)反思】碳酸鋇沉淀中有水分,沒有干燥質(zhì)量偏大,計(jì)算出來的碳酸鈉質(zhì)量偏大,氫氧化鈉的質(zhì)量就偏小了.
點(diǎn)評(píng):解答本題關(guān)鍵是要熟悉方程式的書寫,過濾的注意事項(xiàng),蒸發(fā)時(shí)玻璃棒的作用,知道根據(jù)方程式進(jìn)行的有關(guān)計(jì)算,并能根據(jù)現(xiàn)象分析出形成該現(xiàn)象的原因.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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