Question

15．請你參與實驗室用生石灰制取氫氧化鈉固體的研究．將一定量的生石灰加入一只潔凈的燒杯中，加入碳酸鈉溶液，充分反應后冷卻到室溫，通過過濾、洗滌、干燥得到固體A和溶液B，請回答以下問題．
【查閱資料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH的溶解度（g/100g水）	42	109	129	174	314	347
Ca（OH）2的溶解度（g/100g水）	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

（1）固體A中的成分是什么？
【猜想與假設】
甲同學認為是：CaCO₃   乙同學認為是：CaCO₃和Ca（OH）₂
乙同學猜想可能含有Ca（OH）₂的理由是氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣．
【實驗與探究】為了驗證各自的猜想，甲、乙同學分別進行了實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
甲同學：用一支潔凈的試管取少量固體A，再加入過量稀鹽酸．	有氣泡產生	自己的猜想 正確
乙同學：用一支潔凈的試管取少量固體A，加水，充分振蕩，向上層清液中滴加無色酚酞試液．	上層清液由無色變為紅色	自己的猜想 正確

【反思與評價】同學討論后認為，甲同學的實驗不能（填“能”或“不能”）證明固體A的成分，理由是加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂；
結合甲、乙兩位同學的實驗證明了乙同學的猜想是正確的，因此確定了固體A的成分．
（2）溶液B中溶質的成分是什么？
【猜想與假設】丙同學認為是：NaOH、Na₂CO₃
丁同學認為是：NaOH、Ca（OH）₂
戊同學認為是：NaOH
【表達與交流】
①結合對固體成分的探究，同學們經過討論確定了丁同學猜想正確，理由是因為固體中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液；
②同學們欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現渾濁，只好停止加熱，請解釋加熱時溶液出現渾濁的原因是B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，加熱，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故析出Ca（OH）₂使溶液變渾濁．

Answer 1

分析 【猜想與假設】
氧化鈣和水反應能生成氫氧化鈣；
【實驗與探究】
碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【反思與評價】
根據實驗現象可以判斷固體的組成情況；
【表達與交流】
因為固體中含有氫氧化鈣，所以B溶液是氫氧化鈣的飽和溶液；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，因此加熱氫氧化鈣的飽和溶液時，會析出氫氧化鈣；

解答 解：（1）[猜想與假設]
氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，因為氫氧化鈣微溶于水，如果氫氧化鈣過量時，可能有部分氫氧化鈣和碳酸鈣一起析出，所以固體A中可能只有碳酸鈣，也可能是氫氧化鈣和碳酸鈣的混合，所以方程式是CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
[實驗與探究]
乙同學認為固體A中含有氫氧化鈣，那么加入的試劑應該是無色酚酞溶液，酚酞試液變為紅色，說明溶液顯堿性，含有氫氧化鈣．故填：無色酚酞溶液；
[反思與評價]
甲同學的實驗不能證明固體A的成分，理由是加入稀鹽酸有氣泡產生只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂．故填：加入稀鹽酸有氣泡產生只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂．
（2）[表達與交流]
①溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液[或Ca（OH）₂微溶于水]，所以一定有Ca（OH）₂或固體中有Ca（OH）₂ 即Ca（OH）₂過量，所以不會有Na₂CO₃；
②加熱時溶液出現渾濁，是因為B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，加熱時會析出Ca（OH）₂．故填：B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，加熱時會析出Ca（OH）₂．
故答案為：
（1）[猜想與假設]氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣；
[實驗與探究]無色酚酞試液；
【反思與評價】不能；加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂
（2）①因為固體中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液；（合理得分）
②B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，加熱，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故析出Ca（OH）₂使溶液變渾濁．

點評 化學實驗現象是化學實驗最突出、最鮮明的部分，也是進行分析推理得出結論的依據，掌握物質的性質和相互之間的反應關系，有助于提高觀察實驗、進行實驗的能力．所以，對化學實驗不僅要認真觀察，還應掌握設計實驗、觀察實驗現象的方法．