Question

（2013?朝陽區(qū)二模）化學(xué)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(yīng)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(shè)]
甲同學(xué)：

只有CaCO₃

     
乙同學(xué)：CaCO₃，Ca（OH）₂
乙同學(xué)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(shí)驗(yàn)與探究]甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證各自的猜想，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想正確
乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向?yàn)V液中滴加 無色酚酞溶液 ．	溶液由無色變?yōu)榧t色	自己的猜想正確

[反思與評價]小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明固體A的成分，理由是

加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂

；
結(jié)合甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明乙同學(xué)的猜想正確，因此確定了固體A的成分．
（2）溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？
[猜想與假設(shè)]丙同學(xué)：NaOH、Na₂CO₃   丁同學(xué)：NaOH、Ca（OH）₂戊同學(xué)：NaOH
[表達(dá)與交流]
①結(jié)合對固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過討論確定了丁同學(xué)猜想正確，理由是

因?yàn)楣腆w中有Ca（OH）₂，說明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液

．
②同學(xué)們欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，只好停止加熱，請解釋加熱時溶液出現(xiàn)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(xué)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(jié)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(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉完全反應(yīng)時，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，如果氫氧化鈣過量時，反應(yīng)后有剩余的氫氧化鈣，因?yàn)闅溲趸�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(zhì)一定含有反應(yīng)生成的氫氧化鈉，可能含有氫氧化鈣或碳酸鈉，因?yàn)槿绻�碳酸鈉和氫氧化鈣不能恰好完全反應(yīng)，則有一種物質(zhì)過量；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減�。�
結(jié)晶的方法包括蒸發(fā)結(jié)晶和降溫結(jié)晶．

解答：解：（1）[猜想與假設(shè)]
因?yàn)闅溲趸�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(xué)認(rèn)為只有CaCO₃．
故填：只有CaCO₃．
乙同學(xué)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(shí)驗(yàn)與探究]
乙同學(xué)認(rèn)為固體A中含有氫氧化鈣，那么加入的試劑應(yīng)該是無色酚酞溶液．
故填：無色酚酞溶液．
[反思與評價]
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明固體A的成分，理由是加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)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(chǎn)生只能證明有CaCO₃，不能證明有無Ca（OH）₂．
（2）[表達(dá)與交流]
①結(jié)合對固體成分的探究，因?yàn)楣腆w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(zhì)的成分是NaOH和Ca（OH）₂．
故填：因?yàn)楣腆w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(xiàn)渾濁，是因?yàn)锽溶液為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(jié)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(jié)晶．

點(diǎn)評：化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，有助于提高觀察實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力．所以，對化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握設(shè)計實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法．