Question

将贝壳（主要成分是碳酸钙）灼烧后与草木灰（主要成分是碳酸钾）在水中作用，可以得到氢氧化钾．某化学学习小组的同学们为了制取氢氧化钾，将少量碳酸钙充分灼烧后的固体放入烧杯中，再向其中加入一定量10%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．操作步骤如图所示．小组同学对固体A、溶液B进行如下猜想与探究：
（1）固体A中的成分是什么？
甲同学：只有CaCO₃    乙同学：CaCO₃、Ca（OH）₂甲、乙同学为了验证各自的猜想，分别进行了实验：

实验内容	实验现象	实验结论
甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入稀盐酸		自己的猜想正确
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤，向滤液中滴加	溶液由无色变为红色	自己的猜想正确

学习小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是

 

；而乙同学的实验能证明他的猜想，因此学习小组同学确定了固体A的成分．
（2）溶液B中溶质的成分是什么？ 结合对固体A成分的探究，同学们经过讨论确定了溶液B中溶质的成分是

 

，理由是

 

．
（3）为了得到纯净的氢氧化钾，需要向溶液B中滴加适量的一种溶液，发生反应的化学方程式为

 

，学习小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钾．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）氢氧化钙和稀盐酸反应生成氯化钙和水，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳；
氢氧化钙溶液显碱性，能使酚酞试液变红色；
（2）氢氧化钙微溶于水，如果过滤能够得到氢氧化钙固体，说明滤液中含有氢氧化钙；
氢氧化钙和碳酸钾不能共存；
（3）碳酸钾和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钾．

解答：解：（1）甲同学：取少量固体于试管中，向其中加入稀盐酸，产生气泡，自己的猜想正确；
乙同学：取少量固体于试管中，加水充分溶解、过滤，向滤液中滴加酚酞试液，溶液由无色变为红色，自己的猜想正确；
学习小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是：如果含有氢氧化钙，当加入的稀盐酸过量时，仍然能够产生气泡．
故填：产生气泡；酚酞试液；如果含有氢氧化钙，当加入的稀盐酸过量时，仍然能够产生气泡．
（2）结合对固体A成分的探究，同学们经过讨论确定了溶液B中溶质的成分是氢氧化钾和氢氧化钙，理由是：因为氢氧化钙过量，所以滤液中不含有碳酸钾；因为固体中含有氢氧化钙，所以滤液是氢氧化钙的饱和溶液．
故填：氢氧化钾和氢氧化钙；因为氢氧化钙过量，所以滤液中不含有碳酸钾；因为固体中含有氢氧化钙，所以滤液是氢氧化钙的饱和溶液．
（3）为了得到纯净的氢氧化钾，需要向溶液B中滴加适量的碳酸钾溶液，发生反应的化学方程式为：K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH，通过过滤、蒸发等实验操作最终制得了氢氧化钾．
故填：K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH．

点评：实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．