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化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将生石灰放入烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请完成以下探究.[查阅资料]NaOH、Ca(OH)2的溶解

时间:2017-11-29
化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将生石灰放入烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请完成以下探究.
[查阅资料]NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
NaOH溶解度(g)
42
109
129
174
314
347
Ca(OH)2溶解度(g)
0.18
0.16
0.14
0.12
0.09
0.07

(1)固体A中的成分是什么?
[猜想与假设]
甲同学:
乙同学:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是[实验与探究]甲、乙同学为了验证各自的猜想,分别进行了实验:
实验内容
实验现象
实验结论
甲同学:取少量固体于试管中,再加入稀盐酸.
有气泡产生
自己的猜想正确
乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加
溶液由无色变为红色
自己的猜想正确

[反思与评价]小组同学讨论后认为,甲同学的实验不能证明固体A的成分,理由是 结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此确定了固体A的成分.
(2)溶液B中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]丙同学:NaOH、Na2CO3丁同学:NaOH、Ca(OH)2戊同学:NaOH
[表达与交流]
①结合对固体成分的探究,同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确,理由是②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③同学们立即变换方案,向B溶液中加入,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
正确答案:
(1)[猜想与假设]只有CaCO3;常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有部分Ca(OH)2不能溶解.
[实验与探究]
无色酚酞溶液.
[反思与评价]
加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2.
(2)[表达与交流]
①因为固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液.
②B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,加热时
会析出Ca(OH)2.
③适量的碳酸钠溶液;降温结晶.
试题分析:(1)[猜想与假设]因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙过量时,可能有部分氢氧化钙和碳酸钙一起析出,所以固体A中可能只有碳酸钙,也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合;
甲同学认为只有CaCO3.
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是:常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有部分Ca(OH)2不能溶解.
[实验与探究]乙同学认为固体A中含有氢氧化钙,那么加入的试剂应该是无色酚酞溶液.
[反思与评价]甲同学的实验不能证明固体A的成分,理由是加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2.
(2)[表达与交流]
①结合对固体成分的探究,因为固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以溶液B中溶质的成分是NaOH和Ca(OH)2.
②加热时溶液出现浑浊,是因为B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,加热时会析出Ca(OH)2.
③可以向B溶液中加入适量的碳酸钠溶液,除去其中的氢氧化钙,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,降温结晶、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
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