Question

據(jù)有關(guān)資料介紹：將貝殼（主要成分是碳酸鈣）灼燒后與草木灰（主要成分是碳酸鉀）在水中作用，可以得到氫氧化鉀．某化學(xué)課外小組的同學(xué)們?yōu)榱酥迫�氫氧化鉀，將少量碳酸鈣充分灼燒后的固體放入燒杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸鉀溶液，充分反應(yīng)冷卻后過(guò)濾、洗滌得到固體A和溶液B，操作步驟如圖所示．請(qǐng)你與小組同學(xué)共同完成以下探究：
【提出問(wèn)題1】固體A中的成分是什么？
【查閱資料】
①CaCO₃

高溫  .

CaO+CO₂↑
②碳酸鉀與碳酸鈉性質(zhì)相似，在溶液中都能與氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)：只有CaCO₃；乙同學(xué)：CaCO₃、Ca（OH）₂；丙同學(xué)：CaCO₃、CaO
甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是

 

（用化學(xué)方程式表示）．
【實(shí)驗(yàn)與探究】
甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證各自的猜想，分別進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想正確
乙同學(xué)：		自己的猜想正確

【反思與評(píng)價(jià)】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想，理由是

 

；而乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明他的猜想，因此小組同學(xué)確定了固體A的成分．
【提出問(wèn)題2】溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】猜想1：KOH、K₂CO₃；猜想2：KOH、Ca（OH）₂；猜想3：KOH
【表達(dá)與交流】結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們討論確定了猜想

 

正確，理由是

 

．為了得到純凈的氫氧化鉀，需要向溶液B中滴加適量的一種溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：由題目的信息可知：甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰，因此氧化鈣不存在；甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，他的猜想不一定正確，因?yàn)镃aCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會(huì)有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃．乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水溶解后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入酚酞溶液，濾液變?yōu)榧t色，說(shuō)明是碳酸鈣和氫氧化鈣的混合物，因此乙同學(xué)的猜想正確；結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們討論確定了猜想2是正確的，因?yàn)榉磻?yīng)后一定有KOH生成，上述實(shí)驗(yàn)中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂；為了得到純凈的氫氧化鉀，只要把過(guò)量的氫氧化鈣除去即可，氫氧化鈣可以用適量的碳酸鉀除去，氫氧化鈣與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鉀，配平即可．

解答：解：【猜想與假設(shè)】甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰，因此氧化鈣不存在，故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂
【實(shí)驗(yàn)與探究】甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，他的猜想不一定正確，因?yàn)镃aCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會(huì)有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃．乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水溶解后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入酚酞溶液，濾液變?yōu)榧t色，說(shuō)明是碳酸鈣和氫氧化鈣的混合物，因此乙同學(xué)的猜想正確；故答案為：實(shí)驗(yàn)操作：取少量固體于試管中，加水溶解后過(guò)濾，向?yàn)V液中加入酚酞溶液．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：濾液變?yōu)榧t色
【反思與評(píng)價(jià)】甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想，他的理由是：CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會(huì)有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃，故答案為：CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會(huì)有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃
【表達(dá)與交流】結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們討論確定了猜想2是正確的，因?yàn)榉磻?yīng)后一定有KOH生成，上述實(shí)驗(yàn)中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂；為了得到純凈的氫氧化鉀，只要把過(guò)量的氫氧化鈣除去即可，氫氧化鈣可以用適量的碳酸鉀除去，氫氧化鈣與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鉀，配平即可；故答案為：2；反應(yīng)后一定有KOH生成，上述實(shí)驗(yàn)中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂．
Ca（OH）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KOH

點(diǎn)評(píng)：本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題，要注意由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確的結(jié)論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)，要注意用最少的藥品和最簡(jiǎn)單的方法；關(guān)于對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)，要在兩個(gè)方面考慮，一是方案是否可行，能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；二是設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行比較，那種方法更簡(jiǎn)便．本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．