Question

【题目】（10分）工业上用碳酸钠溶液与石灰水反应制烧碱。对于碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，某化学兴趣小组的同学将其产物进行过滤，并对滤液进行如下探究。

【提出问题】滤液中含有哪些溶质？

【猜想与假设】假设一：滤液中只含氢氧化钠 假设二：滤液中含氢氧化钠和碳酸钠

假设三：滤液中含

假设四：滤液中含氢氧化钠、氢氧化钙和碳酸钠

【进行实验】甲同学设计了如下实验方案：

实验步骤	实验现象	结论
取少量滤液放在试管中，再滴入氯化钙溶液	若生成白色沉淀	碳酸钠过量
	若无明显现象	恰好反应

【反思与评价】

（1）碳酸钠溶液与石灰水反应的基本类型为 。

（2）乙同学认为假设四不合理，理由是 。

（3）丙同学认为甲同学设计方案还不能说明碳酸钠溶液和澄清石灰水恰好完全反应，她的理由是 。

（4）丁同学认为要说明碳酸钠溶液与石灰水是否恰好完全反应，还需在甲同学实验方案的基础上进行实验。她的实验方案是：

实验步骤	实验现象和结论

【定量研究】

（5）戊同学称取100g烧碱固体样品（样品中的杂质是碳酸钠），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl2溶液。反应时CaCl2溶液与沉淀的质量关系如图所示。

①样品中氢氧化钠的质量为 g；

②计算所加CaCl2溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

Answer 1

【答案】【猜想与假设】假设三： 氢氧化钠和氢氧化钙

【反思与评价】

（1）复分解反应

（2）因为氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液不能共存。

（3）若氢氧化钙过量，滴加氯化钙溶液也无明显现象

（4）

实 验 步 骤	实 验 现 象 和 结 论
取少量甲同学实验用的原滤液放在试管中，在通入足量的二氧化碳（或滴入Na2CO3溶液)，观察	溶液无变化，则不含氢氧化钙
	溶液变浑浊，则含氢氧化钙

【定量研究】（5）①73．5 ② 11．1%

【解析】

试题分析：

【猜想与假设】碳酸钠与氢氧化钙反应生成的是氢氧化钠和碳酸钙沉淀。若碳酸钠与氢氧化钙恰好完全反应，那么反应后的滤液中只含有氢氧化钠；若碳酸钠过量，那么滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠；若氢氧化钙过量，那么滤液中含有氢氧化钠和氢氧化钙；

【反思与评价】（1）碳酸钠与氢氧化钙反应生成的是氢氧化钠和碳酸钙沉淀，该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物，属复分解反应；

（2）由于碳酸钠与氢氧化钙反应不能共存，故不可能同时存在碳酸钠和氢氧化钙；

（3）由于滴加的氯化钙溶液只能与碳酸钠溶液反应，即只能检验碳酸钠是否过量，而不能判断氢氧化钙是否过量，故不合理；

（4）要判断该滤液中是否含有氢氧化钙，可向滤液中滴加碳酸钠溶液，若产生白色沉淀，则证明含有氢氧化钙，若没有沉淀，则证明滤液中不含氢氧化钙；

（5）碳酸钠与氯化钙反应生成的是氯化钠和碳酸钙沉淀：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl，根据图像可知生成的沉淀的质量为5g，利用化学方程式，根据反应的质量比即可计算出碳酸钠的质量和氯化钙的质量。

设碳酸钠的质量为x，氯化钙的质量为y，

CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl

111 106 100

Y X 5g

106／100 =x／5g 111／100 =y／5g

X=5．3g y=5．55g

由于取的是A溶液的1/5，故碳酸钠的总质量=5．3g×5=26．5g

样品中氢氧化钠的质量=100g-26．5g=73．5g

所加CaCl2溶液中溶质的质量分数=5．55g／50g ×100% =11．1%

答：略