题目内容

7．据有关资料介绍：氢氧化钙和与纯碱（Na2CO3）在水中作用，可以得到氢氧化钠．某化学课外小组的同学们为了制取氢氧化钠，将一定量的氢氧化钙粉末放入烧杯中，再向其中加入一定量的纯碱溶液，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．请你与小组同学共同完成以下探究：[温馨提示：氢氧化钙微溶于水]
【提出问题1】固体A中的成分是什么？
【猜想与假设】甲同学：只有CaCO3  乙同学：CaCO3、Ca（OH）2
【实验与探究】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．有气泡产生自己的猜想正确
 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
【反思与评价】小组同学讨论后认为，甲同学的实验不能证明他的猜想，理由是加入稀盐酸有气泡只能证明有碳酸钙，不能证明有无氢氧化钙；而乙同学的实验能证明他的猜想，因此小组同学确定了固体A的成分．
【提出问题2】溶液B中溶质的成分是什么？
【猜想与假设】丙同学：NaOH、Na2CO3  丁同学：NaOH、Ca（OH）2
【表达与交流】结合对固体成分的探究，同学们经过讨论确定了丁同学猜想正确，理由是反应后一定有NaOH生成，上述实验中乙同学证明了固体含有Ca（OH）2，则溶液中一定存在溶解的Ca（OH）2．为了得到纯净的氢氧化钠溶液，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Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH，小组同学通过相应的实验操作最终制得了氢氧化钠．

分析 【实验与探究】根据氢氧化钙溶液呈碱性及酚酞遇碱变红，由溶液由无色变为红色，可判断所加试液为酚酞试液；
【反思与评价】加入盐酸出现气泡可以说明固体中含有碳酸钙，却不能说明只含有碳酸钙，因此可判断甲的实验设计存在问题；
【表达与交流】根据上述对固体成分的探究可知固体中含有氢氧化钙，可说明溶液中碳酸钠已完全反应，因此所得滤液B中不应含有碳酸钠；根据氢氧化钙与碳酸钠反应可生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可推断使用碳酸钾除去混在氢氧化钠中的氢氧化钙．

解答 解：【实验与探究】由于乙同学猜想固体中含有氢氧化钙，利用观察到溶液由无色变为红色的实验现象，根据氢氧化钙溶液呈碱性及酚酞遇碱变红，可判断所加试液为酚酞试液；
【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有碳酸钙，不能证明有无氢氧化钙，因此可判断甲同学的实验不能证明他的猜想；
【表达与交流】在对固体成分探究时，证明固体中含有未反应完的氢氧化钙，若溶液中含碳酸钠会继续与氢氧化钙发生反应，因此可判断剩余溶液中不会含有碳酸钠，故丙同学猜想不正确；向混有氢氧化钙的氢氧化钠溶液中加入适量的碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，达到除去氢氧化钙而得到较为纯净氢氧化钠的目的．
故答案为：【实验与探究】酚酞试液；
【反思与评价】加入稀盐酸有气泡只能证明有碳酸钙，不能证明有无氢氧化钙；
【表达与交流】丁；反应后一定有NaOH生成，上述实验中乙同学证明了固体含有Ca（OH）2，则溶液中一定存在溶解的Ca（OH）2；Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH．

点评 本题属于实验探究题，要注意由实验现象得出正确的结论，设计实验方案时，要注意用最少的药品和最简单的方法；关于对实验设计方案的评价，要在两个方面考虑，一是方案是否可行，能否达到实验目的；二是设计的方法进行比较，那种方法更简便．

练习册系列答案
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17．下列说法正确的是（　　）
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18．从H、O、C、S、Ca、Na六种元素中，选择适当的元素组成符合下列要求的物质，并用化学式填空（每空只填一种物质）．
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8．暑假，同学们在帮忙老师整理实验室时，发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末．为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因，他们进行了如下探究：
（1）对白色粉末成分的猜想和成因分析：
白色粉末的成分形成的原因
可能是CaCO3石灰水与空气中CO2反应；
化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O
可能是Ca（OH）2暑假气温较高，溶质的溶解度降低或溶剂蒸发，石灰水中的溶质结晶析出
经过反复思考，同学们认为白色粉末还可能是CaCO3和Ca（OH）2的混合物．
（2）设计实验：
甲同学取白色粉末装入试管中，加入少量的水、振荡，发现有白色固体不溶解．于是他得出粉末中一定有CaCO3的结论．乙同学查阅了溶解性表（如下表），认为甲同学的结论不严密，理由是：Ca（OH）2微溶于水．
OH-Cl-CO32-NO3-
Ca2+微溶不溶
为了得出较严密的结论，他们进行了如下实验：
请完成下列实验报告：
实验步骤可能观察到的现象结论
取上述试管中的上层清液，滴加1～2无色酚酞试液酚酞试液变红色白色粉末中有Ca（OH）2
往上述试管中的残留的固体中加入稀盐酸有气泡产生白色粉末中有（选填“有”或“无”）CaCO3
由上述实验可知白色粉末的成分是：Ca（OH）2和CaCO3的混合物．
（3）交流与反思：
①通过上述实验的探究，同学们向实验室提出保存、使用易变质的溶液时的下列建议，合理的是AB（选填序号）．
A．密封保存     B．使用前，临时配制       C．禁止使用这种试剂
②实验室清洗装石灰水试剂瓶内壁上的白色粉末时，可用稀盐酸，请写出其中可能发生的反应的化学方程式（写出一个即可）：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑．
9．同学们在学习碱的化学性质时，进行了如图所示的实验：

（1）甲实验中，①若酸碱恰好中和，则现象是溶液由红色变成无色，②取反应后溶液，向其中加入铁等，若观察到有气泡产生现象，则稀硫酸过量，
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小明提出质疑，因为二氧化碳有可能和氢氧化钠溶液中的水反应，请你在上述实验设计的基础上，进一步设计实验证明CO2和NaOH溶液肯定发生了化学反应（说明步骤、现象、结论）：取反应后的溶液滴加适量的稀盐酸，若有气泡产生，则说明二氧化碳和氢氧化钠反应．
（3）丙实验中观察到的实验现象是产生白色沉淀；请再写出一个能产生同种现象的复分解反应（写化学方程式）BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl．

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