题目内容
12.实验室常用的干燥剂“碱石灰”是CaO和NaOH固体的混合物.同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”样品的成分,进行如下实验探究.滤渣B中一定含有CaCO3,产生该物质的化学方程式可能是Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH滤液C成分的探究.
【猜想】滤液C中的溶质可能为①NaOH;②Na2CO3;③NaOH和Na2CO3;④NaOH和Ca(OH)2
【设计方案并进行实验】甲、乙同学分别设计如下方案并进行探究:
甲同学:取滤液C少许放入试管中,滴加足量的稀盐酸,产生大量无色气体,则滤液C中的溶质是Na2CO3.
乙同学:取滤液C少许放入试管中,滴加一定量的无色酚酞,液体变成红色,则滤液C中的溶质一定含有NaOH.
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验,认为他们的结论均有不足之处,请说出丙认为甲、乙同学不足之处的理由甲同学:加入足量盐酸,产生大量气体,可能有氢氧化钠被消耗后与碳酸钠溶液反应;
乙同学:实验中加无色酚酞溶液,变红则滤液中还可能有碳酸钠,碳酸钠溶液也能使酚酞变红;为进一步确认猜想③正确,请你帮助他设计实验进行验证.
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量滤液C于试管中取少量滤液C于试管中,加入足量CaCl2溶液,过滤,在滤液中滴加无色酚酞试液 | 有白色沉淀生成,溶液由无色变成红色 | 猜想③正确 |
③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种.
分析 根据已有的知识进行分析,碱石灰变质的过程:(1)CaO和水反应生成氢氧化钙,然后氢氧化钙再和空气中二氧化碳反应生成碳酸钙;(2)氢氧化钠吸水后潮解,然后会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠.
解答 解:(1)碱石灰变质后的可能会含有碳酸钙和碳酸钠等物质.从实验方案中我们向滤渣中加入稀盐酸产生了气体,从而我们判断该滤渣中含有碳酸钙.碳酸钙产生的原因有两个可能:一个是CaO和水反应生成氢氧化钙,然后氢氧化钙再和空气中二氧化碳反应生成碳酸钙,另一个是CaO和水反应生成氢氧化钙,然后和氢氧化钠变质后产生的碳酸钠反应生成的,所以滤渣B中一定含有CaCO3,产生该物质的化学方程式可能是:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
【猜想】溶液C中溶质可能为:氢氧化钠,或碳酸钠,或氢氧化钠和碳酸钠,或氢氧化钙和氢氧化钠,所以猜想④是:NaOH和Ca(OH)2;
【反思与评价】丙同学认真分析上述两位同学的实验,认为他们的结论均有不足之处,请说出丙认为甲、乙同学不足之处的理由:甲同学:加入足量盐酸,产生大量气体,可能有氢氧化钠被消耗后与碳酸钠溶液反应;
乙同学:实验中加无色酚酞溶液,变红则滤液中还可能有碳酸钠,碳酸钠溶液也能使酚酞变红;
要充分证明滤液中含有碳酸钠和氢氧化钠,我们要先验证碳酸钠的存在,然后在排除碳酸钠干扰的条件下验证氢氧化钠的存在,而排除干扰最好就把碳酸钠转化成沉淀或者气体,此时不能生成氢氧化钠,故可以加入氯化钙溶液,反应后过滤再加入酚酞试液,所以:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论及解释 |
| ①取少量滤液C于试管中,加入足量CaCl2溶液 | 有白色沉淀生成 | 猜想③正确 |
| ②过滤,在滤液中滴加无色酚酞试液 | 溶液由无色变成红色 |
故答案为:(1)CaCO3;
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)NaOH和Ca(OH)2;
(4)甲同学:加入足量盐酸,产生大量气体,可能有氢氧化钠被消耗后与碳酸钠溶液反应;
乙同学:实验中加无色酚酞溶液,变红则滤液中还可能有碳酸钠,碳酸钠溶液也能使酚酞变红;
(5)
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 加入足量CaCl2溶液;在清液中滴加无色酚酞试液 | 有白色沉淀生成 溶液由无色变成红色 | 猜想③正确 |
点评 本题为实验探究题,做题的关键是抓住题给的资料,并结合所学知识加以解决,记住这类题目中的【查阅资料】部分是非常重要的提示,一定要仔细阅读.
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