Question

11．浩瀚大海给我们提供很多资源，海水中含有大量氯化钠，工业上可以用氯化钠原料来制取碳酸钠、氢氧化钠、氯气和盐酸等．
（1）氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红色，它们的溶液pH＞（填“＜”、“=”或“＞”）7．写出碳酸钠与石灰乳反应制备烧碱的化学方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）试管中内壁残留下列物质，用盐酸浸泡能除去的是ACD．
A．铁锈锈渍                          B．用碳粉还原氧化铜附着的红色固体
C．长时间盛放石灰水留下的白色固体    D．氢氧化钠和硫酸铜反应后的留下的蓝色固体
（3）工业上把浓海水除钙后，再加入碱性沉淀剂可以制备氢氧化镁．若海水中钙离子含量太高，氢氧化钙会存在于氢氧化镁颗粒中，从而影响氢氧化镁的纯净度．
某研究小组在控制反应温度是20～25℃和浓海水质量为1109g不变的条件下，进行下述对比实验，数据如下：

实验	碳酸钠加入量/g	搅拌速度r/min	反应时间/h	钙除去率/%
a	1.78	200	3	44.8
b	2.32	200	3	60.2
c	2.32	125	4	55.1
d	2.32	200	4	64.6

①进行实验a和b的目的是探究相同条件下，碳酸钠加入量对钙除去率的影响．
②搅拌速率越快，反应时间越长则消耗能源越多．为了节约能源，获得较高的钙除去率，进一步优化“搅拌速率”和“反应时间”的反应条件．在其他实验条件不变情况下，设计对比实验，你应选择的反应条件是AC（填选项）．
A.200r/min，3.5h    B.200r/min，4.5h    C.175r/min，4h    D.225r/min，4h．

Answer 1

分析 （1）显碱性溶液的pH大于7，能使酚酞试液变红色；
碳酸钠和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙和氢氧化钠；
（2）稀盐酸能和铁锈中的氧化铁反应生成氯化铁和水，能和长时间盛放石灰水留下的白色固体 （碳酸钙）反应生成氯化钙、水和二氧化碳，能和氢氧化钠和硫酸铜反应后的留下的蓝色固体氢氧化铜反应生成氯化铜和水；
（3）根据实验过程可以判断实验目的、实验现象及其实验结论．

解答 解：（1）氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液都能使酚酞变红色，它们的溶液pH＞7；
碳酸钠与石灰乳中的氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
故填：＞；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）稀盐酸能和铁锈中的氧化铁反应生成氯化铁和水，能和长时间盛放石灰水留下的白色固体 （碳酸钙）反应生成氯化钙、水和二氧化碳，能和氢氧化钠和硫酸铜反应后的留下的蓝色固体氢氧化铜反应生成氯化铜和水，不能和用碳粉还原氧化铜附着的红色固体铜反应．
故选：ACD．
（3）①由表中数据可知，a、b中，碳酸钠加入量不同，搅拌速度相同，反应时间相同，实验结果是钙除去率不同，因此进行实验a和b的目的是探究相同条件下，碳酸钠加入量对钙除去率的影响．
故填：探究相同条件下，碳酸钠加入量对钙除去率的影响．
②在其他实验条件不变情况下，设计对比实验，可以选择的反应条件是：200r/min，3.5h，选择该条件的原因是：由b、d可知，碳酸钠加入量相同，搅拌速度都是200r/min时，如果3.5h的反应时间钙除去率比4h更高，为了节约能源，应该选择的反应条件是200r/min，3.5h；
选择的反应条件也可以是：175r/min，4h，由c、d可知，碳酸钠加入量相同，反应时间都是4h，如果搅拌速度是175r/min时钙除去率比200r/min更高，为了节约能源，应该选择的反应条件是175r/min，4h．
故选：AC．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．