Question

20．在古代，人们常用贝壳（主要成分是碳酸钙，杂质不参加反应且不溶于水）和纯碱为原料制取烧碱，某小组同学按如图所示流程进行实验，请你参与讨论并回答相关问题．

（1）生成固体B的化学方程式Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）操作Ⅰ中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
（3）溶液蒸发结晶得到固体C的过程中，用玻璃棒搅拌的目的是使液体受热均匀，防止液滴飞溅．
【猜想与假设】小组同学根据实验流程对所得的固体C的组成提出了讨论：
甲同学认为：可能只含有氢氧化钠；
乙同学认为：可能是氢氧化钠和碳酸钠的混合物；
丙同学认为：可能是氢氧化钙和氢氧化钠的混合物．
【活动与探究】
甲同学取少量固体C加水配成溶液，向其中滴加无色酚酞溶液，观察到溶液呈红色，于是证实了自己的猜想．
乙同学取少量固体C加水配成溶液，向其中加入少量Ca（OH）₂溶液（填化学式），观察到无明显变化，
证明了自己的猜想不成立．
丙同学取少量固体C加水配成溶液，向其中加入少量Na₂CO₃溶液．观察到产生白色沉淀，证实了自己的猜想．
甲、丙同学中必有一位同学的结论不正确，请你判断：甲同学的结论有误．

Answer 1

分析 （1）根据方程式的写法考虑；
（2）根据不溶于液体的固体和液体分离的方法考虑，结合过滤操作说出需要的仪器；
（3）根据蒸发时玻璃棒的作用考虑；
【猜想与假设】根据判断反应后所得溶液中溶质时需要考虑反应物过量问题；
【活动与探究】根据碳酸根离子与钙离子结合产生沉淀考虑；
根据实验现象来分析．

解答 解：（1）碳酸钙高温产生氧化钙和二氧化碳，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，用观察法配平即可，所以方程式是：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；故填：Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）不溶于液体的固体和液体分离的方法是过滤，过滤用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；故填：漏斗；
（3）蒸发时玻璃棒的作用是搅拌，防止局部温度过高使液滴飞溅；故填：使液体受热均匀，防止液滴飞溅；
【猜想与假设】由于碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，如果恰好完全反应，反应后溶液中溶质是氢氧化钠，如果碳酸钠过量，则反应后溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，如果氢氧化钙过量，则反应后溶液中溶质是氢氧化钙和氢氧化钠；故填：氢氧化钙和氢氧化钠的混合物；
【活动与探究】检验碳酸根离子存在方法：可以加入酸看是否有气体产生，也可以加入钙离子溶液，使其产生沉淀，所以加入氢氧化钙即可；故填：Ca（OH）₂；
分析题目所示反应流程图，纯碱溶液和氢氧化钙反应生成氢氧化钠，但二者不一定恰好反应；纯碱溶液和氢氧化钙溶液均显碱性，无论哪种物质过量，均能使酚酞试液变红，所以甲的实验设计不严密；
故答案为：甲．

点评 本题是一道结合实验流程图探究烧碱制备的实验探究题，考查了学生依据相关知识分析、解决问题的能力；分析问题时要考虑全面，才能正确解答．