Question

【题目】某校化学学习小组准备用生石灰制取氢氧化钠固体，他们进行如下探究过程，请根据他们的探究回答问题。

（查阅资料）

温度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH 的溶解度	42	109	129	174	314	147
Ca（OH）2 的溶解度	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

（设计实验、制取氢氧化钠）

步骤①：将一定量的生石灰加入一只洁净的烧杯中，加入碳酸钠溶液，充分反应．

步骤②：将所得的混合溶液冷却至室温．

步骤③：将冷却后的混合物过滤、洗涤、干燥得到固体A和溶液B．

（1）过滤操作中，除烧杯和玻璃棒外，过滤必须用到玻璃仪器是____．

（提出问题、假设猜想）

（2）固体A中的成分是什么？

甲同学认为是：CaCO3．

乙同学认为是：CaCO3和Ca（OH）2．

溶液B中溶质的成分是什么？

丙同学认为是：NaOH

丁同学认为是：NaOH、Ca（OH）2

戊同学认为是：____．

（验证猜想、实验探究）

（3）为了验证各自的猜想，甲、乙同学分别进行了实验：

实验步骤	实验现象	实验结论
甲同学：用一支洁净的试管取少量固体A，再加入过量稀盐酸	____	自己的猜想正确
乙同学：用一支洁净的试管取少量的固体A，加水，充分振荡．向上层清液中滴加 ____	上层清液由无色变为红色	自己的猜想正确

（交流表达、反思评价）

（4）同学们经过讨论后认为，甲同学的实验____（填“能”或“不能”）证明固体A的成分，理由是__，最终同学们确定乙同学的猜想是正确的；

（5）同学们得到的固体A8.7g，加入足量的稀盐酸充分反应后，将溶液加热浓缩、蒸发结晶得到11.1g固体，则固体A中所含的CaCO3的质量是____g；

（6）同学们结合对固体成分的探究，经过讨论确定了丁同学对溶液B的猜想正确，理由是___。

（拓展延伸、巩固提高）

（7）同学们欲将溶液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是___，于是，同学们立即变换方案，向B溶液中加入适量的____，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，____、过滤、洗涤、烘干得到比较纯净的氢氧化钠固体。

Answer 1

【答案】漏斗 NaOH、Na2CO3 固体溶解，产生气泡 酚酞试液 不能 过量的稀盐酸既能和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，又能和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳 5 氢氧化钙是过量的 氢氧化钙的溶解度随着温度升高而减小，加热时部分氢氧化钙析出 碳酸钠溶液 降温结晶

【解析】

（1）过滤操作中，除烧杯和玻璃棒外，过滤必须用到玻璃仪器是漏斗。

根据题意，一定量的生石灰加入一只洁净的烧杯中，加入碳酸钠溶液，发生的反应有：氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，固体A和溶液B的成分根据以上反应进行推断。物质之间都恰好完全反应，溶液B中溶质的成分是NaOH；若氢氧化钙过量，则溶液B中溶质的成分是NaOH、；若碳酸钠过量，则溶液B中溶质的成分是NaOH、Na2CO3。

提出问题、假设猜想：

戊同学认为是NaOH、Na2CO3。

验证猜想、实验探究：

（3）根据题意甲同学认为固体A是CaCO3，碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，则甲同学实验中的实验现象为固体溶解，产生气泡；

根据题意乙同学认为固体A是CaCO3和，氢氧化钙溶液呈碱性，可以使酚酞溶液变红，则乙同学的实验步骤为用一支洁净的试管取少量的固体A，加水，充分振荡．向上层清液中滴加酚酞试液；

交流表达、反思评价：

（4）同学们经过讨论后认为，甲同学的实验不能证明固体A的成分，理由是过量的稀盐酸既能和氢氧化钙反应生成氯化钙和水，又能和碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳。

（5）由（4）可知固体A为碳酸钙和氢氧化钙的混合物，设碳酸钙质量为x，氢氧化钙的质量为8.7g-x，根据反应前后钙元素守恒，则有：

解得x=5g

答：固体A中所含的CaCO3的质量是5g。

（6）同学们结合对固体成分的探究，经过讨论确定了丁同学对溶液B的猜想正确，理由是氢氧化钙是过量的。

拓展延伸、巩固提高：

（7）加热时溶液出现浑浊的原因是氢氧化钙的溶解度随着温度升高而减小，加热时部分氢氧化钙析出，于是，同学们立即变换方案，向B溶液中加入适量的碳酸钠溶液，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤，将滤液加热浓缩至饱和，降温结晶、过滤、洗涤、烘干得到比较纯净的氢氧化钠固体。