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(6分)某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将少量生石灰放入烧杯中,再向其中加入一定量碳酸钠溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B请你写出发生反

时间:2018-02-07
(6分)某合作学习小组欲用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将少量生石灰放入烧杯中,再向其中加入一定量碳酸钠溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B。请你写出发生反应的化学方程式

请你与小组同学共同完成以下探究:
【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)
31
91
111
129
313
336
Ca(OH)2溶解度(g)
0.19
0.17
0.14
0.12
0.09
0.08
【提出问题1】固体A中的成分是什么?
【猜想与假设1】
甲同学:只有CaCO3
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他的猜想,理由是
____________________________________;
结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此小组同学确定了固体A的成分。
【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么?
【猜想与假设2】
丙同学:NaOH,Na2CO3
丁同学:NaOH,Ca(OH)2
戊同学:NaOH
【表达与交流】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___________________________________。
该小组同学欲将溶液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

该小组同学立即变换方案,向溶液B中继续滴加碳酸钠溶液至不再产生沉淀为止,过滤,再将滤液加热蒸发,冷却结晶,过滤得纯净的氢氧化钠固体。
正确答案:
CaO + H2O = Ca(OH)2(1分) Ca(OH)2 + Na2CO3= CaCO3↓+ 2NaOH(1分)
【猜想与假设1】常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有Ca(OH)2不能溶解(1分)
【实验与探究】酚酞溶液(1分)
【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2(1分)
【表达与交流】
溶于水的生成物NaOH一定有,而固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以一定有Ca(OH)2 或固体中有Ca(OH)2即Ca(OH)2过量,故不会有Na2CO3。(1分)
B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,加热,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,故析出Ca(OH)2生石灰与水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又会与碳酸钠反应。
【猜想与假设1】常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有Ca(OH)2不能溶解
【实验与探究】无色酚酞试剂遇碱溶液变红色,常用来鉴别碱溶液
【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2
【表达与交流】
溶于水的生成物NaOH一定有,而固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以溶液中一定有Ca(OH)2,故不会有Na2CO3。
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,故加热会有晶体析出。
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