Question

（2013?朝陽區二模）化學小組用生石灰制取氫氧化鈉固體，他們將生石灰放入燒杯中，加入碳酸鈉溶液，充分反應后冷卻、過濾、洗滌得到固體A和溶液B．請完成以下探究．
[查閱資料]NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	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）固體A中的成分是什么？
[猜想與假設]
甲同學：

只有CaCO₃

     
乙同學：CaCO₃，Ca（OH）₂
乙同學猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是

常溫下Ca（OH）₂微溶于水，可能會有部分Ca（OH）₂不能溶解

．
[實驗與探究]甲、乙同學為了驗證各自的猜想，分別進行了實驗：

實驗內容	實驗現象	實驗結論
甲同學：取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸．	有氣泡產生	自己的猜想正確
乙同學：取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向濾液中滴加 無色酚酞溶液 ．	溶液由無色變為紅色	自己的猜想正確

[反思與評價]小組同學討論后認為，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

；
結合甲、乙兩同學的實驗能證明乙同學的猜想正確，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：NaOH、Na₂CO₃   丁同學：NaOH、Ca（OH）₂戊同學：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

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

．
③同學們立即變換方案，向B溶液中加入

適量的碳酸鈉溶液

，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和，

降溫結晶

、過濾、洗滌、烘干得純凈的氫氧化鈉固體．

Answer 1

分析：（1）氧化鈣和碳酸鈉溶液中的水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉完全反應時，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，如果氫氧化鈣過量時，反應后有剩余的氫氧化鈣，因為氫氧化鈣的溶解度很小，所以固體A中可能含有氫氧化鈣；
（2）溶液B中的溶質一定含有反應生成的氫氧化鈉，可能含有氫氧化鈣或碳酸鈉，因為如果碳酸鈉和氫氧化鈣不能恰好完全反應，則有一種物質過量；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減��；
結晶的方法包括蒸發結晶和降溫結晶．

解答：解：（1）[猜想與假設]
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；
甲同學認為只有CaCO₃．
故填：只有CaCO₃．
乙同學猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是：常溫下Ca（OH）₂ 微溶于水，可能會有部分Ca（OH）₂不能溶解．
故填：常溫下Ca（OH）₂ 微溶于水，可能會有部分Ca（OH）₂不能溶解．
[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．
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結合對固體成分的探究，因為固體中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，所以溶液B中溶質的成分是NaOH和Ca（OH）₂．
故填：因為固體中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液．
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．
③可以向B溶液中加入適量的碳酸鈉溶液，除去其中的氫氧化鈣，過濾，將濾液加熱濃縮至飽和，降溫結晶、過濾、洗滌、烘干得純凈的氫氧化鈉固體．
故填：適量的碳酸鈉溶液；降溫結晶．

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．