Question

20．某化学活动小组以“酸碱盐的性质”为主题进行探究性学习，请你作为该小组成员一起来解决下列问题：
（1）小红同学从某一欠收农田里取回一份土壤样品，如何测得该土壤的酸碱度？取土壤样品少量于烧杯中，加入适量水，搅拌，静置，用玻璃棒蘸取土壤溶液滴到pH试纸，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即测得该溶液的pH如果检测结果呈酸性，从经济和可行方面考虑，那么要改良此土壤的酸性，应向农田里施加（填化学式）Ca（OH）₂．某农田刚刚施用了化肥硝酸铵，若想改良批土壤的酸性，能否立即加入你所选择的物质？不能（“能”或“不能”），写出反应的化学方程式Ca（OH）₂+2NH₄NO₃=Ca（NO₃）₂+2H₂O+2NH₃↑．
（2）小红同学用如图总结了NaOH的四条化学性质（即NaOH与四类物质能够发生化学反应）．

Ⅰ、为了验证反应①，小红向石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液由紫色变蓝色．
II、不另加试剂，为了验证反应③能够发生，你选择的物质是c（填序号）．
a．Na₂CO₃　　　　　　　　b．HCl　　　　　　　　　　c．FeCl₃　　　　　　　　　d．Ba（NO₃）₂
写出反应的化学方程式3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3NaCl．
（3）依据上图反应说明NaOH必须密封保存，否则在空气中要变质，KOH也有类似地化学性质，某研究性学习小组发现一瓶未密封的KOH固体，对其成分提出以下假设，并完成了实验探究．
假设一：只含KOH；假设二：含KOH和K₂CO₃；假设三：只含K₂CO₃．
Ⅰ、成分中可能含有K₂CO₃的原因2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O（填化学反应方程式）
Ⅱ、取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，观察到产生气泡；说明假设二或假设三中含有含有K₂CO₃成立．
Ⅲ、进一步探究的过程如下：

①“固体A”的化学式是CaCO₃，②加入足量CaCl₂溶液的作用是将碳酸钾完全反应，防止对接下来的实验干扰．
（4）要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的AC（可多选）．
A、Ba（OH）₂      B、CaCl₂     C、Ca（OH）₂
写出反应的化学方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH和Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH．

Answer 1

分析 （1）根据用pH测定酸碱度的方法、酸碱中和反应、铵态氮肥遇碱性物质会产生氨气来分析；
（2）Ⅰ．根据紫色石蕊试液遇碱变成蓝色分析；
Ⅱ．根据复分解反应的条件：必须有水、沉淀或气体生成；
（3）Ⅰ．氢氧化钾能够吸收空气中的二氧化碳，并且能够反应生成碳酸钾和水；
Ⅱ．碳酸钾能和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳；
Ⅲ．①过滤可以把不溶于水的物质除去；
②氯化钙和碳酸钾反应能生成碳酸钙沉淀和氯化钾；
（4）碳酸钠能和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，碳酸钠能和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠分析．

解答 解：（1）测得该土壤的酸碱度的方法是：取土壤样品少量于烧杯中，加入适量水，搅拌，静置，用玻璃棒蘸取土壤溶液滴到pH试纸，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即测得该溶液的pH．
改良此土壤的酸性，一般加入熟石灰，故填：Ca（OH）₂；
铵态氮肥遇碱性物质会产生氨气，会降低肥效，故刚施用了化肥硝酸铵，若想改良此土壤的酸性，不能立即加入氢氧化钙；反应的化学方程式：Ca（OH）₂+2 NH₄NO₃=Ca（NO₃）₂+2H₂O+2 NH₃↑；
（2）Ⅰ．紫色石蕊试液遇碱变成蓝色，所以紫色石蕊试液滴入NaOH溶液中，溶液由无色变成蓝色，故填：蓝色；
Ⅱ．氢氧化钠与盐反应属于复分解反应，复分解反应的条件：必须有水、沉淀或气体生成．
a．Na₂CO₃和氢氧化钠不反应，故错误；
b．HCl是酸，不符合题意，故错误；
c．FeCl₃和NaOH反应生成氢氧化铁沉淀，满足复分解反应的条件，故正确；
d．Ba（NO₃）₂和氢氧化钠不能满足复分解反应的条件，所以不反应，故错误；
反应的化学方程式：3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3 NaCl；
（3）由假设二、三可知，假设一：只含KOH；
Ⅰ．成分中可能含有K₂CO₃的原因是：氢氧化钾和二氧化碳发生反应生成碳酸钾和水，化学方程式为：2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O．
Ⅱ．取少量样品于试管中，加入足量稀盐酸，如果观察到有气泡产生，说明样品中含有碳酸钾，说明假设2或假设3成立．
Ⅲ．①操作1的名称是过滤，可以把反应生成的碳酸钙分离出来．由于碳酸钾和绿环该反应生成了碳酸钙沉淀和氢氧化钾，所以固体A是碳酸钙，碳酸钙的化学式是CaCO₃．
②为了排除碳酸钾对实验结果的影响，应该加入足量CaCl₂溶液把碳酸钾除去；
（4）要除去部分变质的氢氧化钠溶液中的杂质，可选择适量的氢氧化钡溶液、氢氧化钙溶液，不能选择氯化钙溶液，因为碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此使用氯化钙时能够带入新杂质--氯化钠．
答案：
（1）取土壤样品少量于烧杯中，加入适量水，搅拌，静置，用玻璃棒蘸取土壤溶液滴到pH试纸，将试纸显示的颜色与标准比色卡比较，即测得该溶液的pH．
Ca（OH）₂；不能；   Ca（OH）₂+2 NH₄NO₃=Ca（NO₃）₂+2H₂O+2 NH₃↑；
（2）Ⅰ蓝色；Ⅱc；  3NaOH+FeCl₃═Fe（OH）₃↓+3 NaCl；
（3）KOH；Ⅰ.2KOH+CO₂═K₂CO₃+H₂O；Ⅱ．产生气泡（或有气体生成）；
Ⅲ．①CaCO₃；②将碳酸钾完全反应，防止对接下来的实验干扰；
（4）A  C；
Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2 NaOH  和 Na₂CO₃+Ba（OH）₂═BaCO₃↓+2NaOH．

点评 本题考查酸碱盐的性质及利用性质除去物质中混有的杂质，是常见习题，考查学生考虑问题的全面性，尤其注意在除杂时不要引入新的杂质．合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．