题目内容

6.在古代,人们常用石灰石或贝壳(主要成分是碳酸钙,杂质不参加反应且不溶于水)和草木灰(主要成分是碳酸钾)为原料制取氢氧化钾.某化学课外活动小组的同学们为了制取氢氧化钾,将少量石灰石充分灼烧后的固体放入烧杯中.再向其中加入一定的碳酸钾溶液,充分反应冷却后过滤、洗涤得到固体A和溶液B.石灰石灼烧的化学反应方程式CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO.
【问题与发现】溶液B中溶质的成分是什么?
【猜想与假设】根据反应原理,甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:
甲:纯净的KOH;乙:KOH和K2CO3;丙:KOH和Ca(OH)2
【探究与验证】甲、乙、丙三位同学分别设计下列方案,对自己的猜想进行验证.实验操作、现象和结论如下表,请参与他们的探究并完成所缺内容.
        实验操作 现象 结论
 甲 取少量溶液B,滴加
酚酞
 溶液变红 猜想成立
 乙 取少量溶液B,滴加足量的
稀盐酸
 无气泡产生 猜想不成立
 丙 取少量溶液B,滴加几滴饱和的Na2CO3溶液 
有白色沉淀产生
 
 猜想成立
【反思与评价】同学们认真研究实验流程,讨论后一致认为乙、丙两同学的方案、现象和推理均正确,请你根据实验流程对甲同学设计的方案进行合理的评价:不严密,实验过程中碳酸钾溶液与氢氧化钙不一定恰好反应,而碳酸钾溶液和氢氧化钙溶液均显碱性,无论哪种物质过量,滴加酚酞均会变红,所以不能据溶液变红确定只有氢氧化钾..

分析 根据石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳进行分析;
【猜想与假设】根据氧化钙和水会生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钾可能恰好反应,也可能氢氧化钙过量、碳酸钾过量进行分析;
【探究与验证】根据碱性溶液能使无色酚酞变红色,盐酸能与碳酸根离子反应生成二氧化碳气体,钙离子和碳酸根离子会生成碳酸钙沉淀等知识进行分析;
【反思与评价】根据无色酚酞指示的溶液的碱性,而不能鉴别该物质是哪种碱或者盐进行分析.

解答 解:石灰石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙在高温的条件下生成氧化钙和二氧化碳,化学方程式为:CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO;  
【猜想与假设】氧化钙和水会生成氢氧化钙,氢氧化钙和碳酸钾可能恰好反应,也可能氢氧化钙过量、碳酸钾过量,所以甲、乙、丙三位同学提出以下猜想:甲:纯净的KOH;乙:KOH和K2CO3;丙:KOH和Ca(OH)2;
【探究与验证】碱性溶液能使无色酚酞变红色,盐酸能与碳酸根离子反应生成二氧化碳气体,钙离子和碳酸根离子会生成碳酸钙沉淀,所以

        实验操作 现象 结论
 甲 取少量溶液B,滴加酚酞 溶液变红 猜想成立
 乙 取少量溶液B,滴加足量的稀盐酸 无气泡产生 猜想不成立
 丙 取少量溶液B,滴加几滴饱和的Na2CO3溶液 
有白色沉淀产生
 
 猜想成立
【反思与评价】无色酚酞指示的溶液的碱性,而不能鉴别该物质是哪种碱或者盐,所以甲设计的方案不严密.实验过程中碳酸钾溶液与氢氧化钙不一定恰好反应,而碳酸钾溶液和氢氧化钙溶液均显碱性,无论哪种物质过量,滴加酚酞均会变红,所以不能据溶液变红确定只有氢氧化钾.
故答案为:CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO;  
【猜想与假设】Ca(OH)2;
【探究与验证】
        实验操作 现象 结论
 甲 酚酞
 乙 稀盐酸 
 丙  
有白色沉淀产生
【反思与评价】不严密,实验过程中碳酸钾溶液与氢氧化钙不一定恰好反应,而碳酸钾溶液和氢氧化钙溶液均显碱性,无论哪种物质过量,滴加酚酞均会变红,所以不能据溶液变红确定只有氢氧化钾.

点评 本考点既考查了实验步骤的设计,又考查了化学方程式的书写,还对实验进行了评价,综合性比较强.实验探究题是近几年中考的热点之一,它包括实验方法和过程的探究,实验结论和实验规律的探究等.本题通过实验资料和实验分析,得到了正确的结论,属于结论性探究.同学们要具体分析,综合掌握.

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