Question

12．酸、碱、盐是几类重要的化合物，他们之间能发生复分解反应．
（1）复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有水生成．
（2）某化学小组进行“酸和碱的中和反应”实验：将盐酸滴入一定量的澄清石灰水中，实验无明显现象．取反应后的部分溶液加热、蒸干、得到白色固体．
以下是探究白色固体成分的实验，已知CaCl₂溶液呈中性．请填写下表：

实验操作	测定结果	白色固体成分
用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度，操作方法是 用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较	pH＞7
	pH=7	CaCl2

实验反思：无明显现象的中和反应可借助酸碱指示剂判断反应终点．
（3）“粗盐提纯”指除去NaCl中的泥沙和MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄等杂质．
某同学设计了除去三种可溶性杂质的实验方案：先将固体溶解，然后向其中依次加入过量的BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃溶液，充分反应后过滤，蒸发结晶．请回答：
部分物质的溶解性表（室温）

	OH-	Cl-	SO42-	CO32-
H+		溶、挥	溶	溶、挥
Ba2+	溶	溶	不溶	不溶
Ca2+	微溶	溶	微溶	不溶
Mg2+	不溶	溶	溶	微溶

①溶解、过滤和蒸发操作中都用到一种玻璃仪器，该仪器在蒸发操作中的作用是什么？
②加入Na₂CO₃溶液的目的是什么？
③以上方案还需完善，请说明原因并加以补充．
（4）LiOH和NaOH的化学性质相似．“神舟”飞船内，可用盛有LiOH的过滤网吸收航天员呼出的气体，以降低CO₂含量．请计算：用LiOH完全吸收176gCO₂生成Li₂CO₃和H₂O，理论上至少需要LiOH的质量是多少？

Answer 1

分析 （1）根据复分解反应的条件分析；
（2）根据溶液pH的测定方法及酸碱中和的程度分析溶液的pH及成分；
（3）①根据溶解、过滤和蒸发操作中需要的仪器分析并分析玻璃棒的作用；
②根据实验的目的分析碳酸钠的作用；
③根据除杂的原则分析操作的缺陷，并加以改进；
（4）根据化学方程式中氢氧化锂和二氧化碳的关系进行计算．

解答 解：（1）复分解反应发生的条件是有沉淀析出，或有气体放出，或有水生成；故答案为：水；
（2）①用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度是pH＞7，说明是氢氧化钙剩余，因此白色固体中含有生成的氯化钙和剩余的氢氧化钙；
②因为白色固体是氯化钙，因此可能是酸碱完全反应，pH=7；也可能是盐酸剩余，在蒸发过程中挥发走了，只剩下氯化钙，所以pH＜7；故答案为：

用玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较		CaCl2、Ca（OH）2
	pH≤7

（3）①溶解、过滤和蒸发操作中共同需要的玻璃仪器是玻璃棒；玻璃棒在蒸发操作中的作用是使液体均匀受热，防止液滴飞溅；
②加入过量的BaCl₂可以除去硫酸钠杂质，NaOH可以除去氯化镁杂质，加入Na₂CO₃溶液可以除去氯化钙杂质及过量的氯化钡试剂分别产生碳酸钙沉淀和碳酸钡沉淀；
③由于在操作过程中加入的试剂是过量，因此过滤后的滤液中除了含有氯化钠外，还含有过量的碳酸钠和氢氧化钠；应该在滤液中加入适量的盐酸再进行蒸发操作；
故答案为：①玻璃棒；使液体均匀受热，防止液滴飞溅；②除去氯化钙杂质及过量的氯化钡新杂质；③由于在操作过程中加入的试剂是过量，因此过滤后的滤液中除了含有氯化钠外，还含有过量的碳酸钠和氢氧化钠；应该在滤液中加入适量的盐酸再进行蒸发操作；
（4）设需要氢氧化锂的质量为x，
    CO₂+2LiOH=Li₂CO₃+H₂O
    44   48
    176g   x
$\frac{44}{48}$=$\frac{176g}{x}$，
x=192g
答：需要氢氧化锂的质量为192g．

点评 本题是一道综合性的问题的考查，利用复分解反应的条件、酸碱中和反应程度的判断方法、除杂的原则及依据化学方程式的计算等相关的知识点进行逐项分析．