Question

11．浩瀚大海給我們提供很多資源，海水中含有大量氯化鈉，工業(yè)上可以用氯化鈉原料來制取碳酸鈉、氫氧化鈉、氯氣和鹽酸等．
（1）氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都能使酚酞變紅色，它們的溶液pH＞（填“＜”、“=”或“＞”）7．寫出碳酸鈉與石灰乳反應(yīng)制備燒堿的化學(xué)方程式Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）試管中內(nèi)壁殘留下列物質(zhì)，用鹽酸浸泡能除去的是ACD．
A．鐵銹銹漬                          B．用碳粉還原氧化銅附著的紅色固體
C．長時間盛放石灰水留下的白色固體    D．氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)后的留下的藍(lán)色固體
（3）工業(yè)上把濃海水除鈣后，再加入堿性沉淀劑可以制備氫氧化鎂．若海水中鈣離子含量太高，氫氧化鈣會存在于氫氧化鎂顆粒中，從而影響氫氧化鎂的純凈度．
某研究小組在控制反應(yīng)溫度是20～25℃和濃海水質(zhì)量為1109g不變的條件下，進(jìn)行下述對比實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	碳酸鈉加入量/g	攪拌速度r/min	反應(yīng)時間/h	鈣除去率/%
a	1.78	200	3	44.8
b	2.32	200	3	60.2
c	2.32	125	4	55.1
d	2.32	200	4	64.6

①進(jìn)行實(shí)驗(yàn)a和b的目的是探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
②攪拌速率越快，反應(yīng)時間越長則消耗能源越多．為了節(jié)約能源，獲得較高的鈣除去率，進(jìn)一步優(yōu)化“攪拌速率”和“反應(yīng)時間”的反應(yīng)條件．在其他實(shí)驗(yàn)條件不變情況下，設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，你應(yīng)選擇的反應(yīng)條件是AC（填選項(xiàng)）．
A.200r/min，3.5h    B.200r/min，4.5h    C.175r/min，4h    D.225r/min，4h．

Answer 1

分析 （1）顯堿性溶液的pH大于7，能使酚酞試液變紅色；
碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氫氧化鈉；
（2）稀鹽酸能和鐵銹中的氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，能和長時間盛放石灰水留下的白色固體 （碳酸鈣）反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，能和氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)后的留下的藍(lán)色固體氫氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可以判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其實(shí)驗(yàn)結(jié)論．

解答 解：（1）氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都能使酚酞變紅色，它們的溶液pH＞7；
碳酸鈉與石灰乳中的氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氫氧化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
故填：＞；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH．
（2）稀鹽酸能和鐵銹中的氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水，能和長時間盛放石灰水留下的白色固體 （碳酸鈣）反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，能和氫氧化鈉和硫酸銅反應(yīng)后的留下的藍(lán)色固體氫氧化銅反應(yīng)生成氯化銅和水，不能和用碳粉還原氧化銅附著的紅色固體銅反應(yīng)．
故選：ACD．
（3）①由表中數(shù)據(jù)可知，a、b中，碳酸鈉加入量不同，攪拌速度相同，反應(yīng)時間相同，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是鈣除去率不同，因此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)a和b的目的是探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
故填：探究相同條件下，碳酸鈉加入量對鈣除去率的影響．
②在其他實(shí)驗(yàn)條件不變情況下，設(shè)計對比實(shí)驗(yàn)，可以選擇的反應(yīng)條件是：200r/min，3.5h，選擇該條件的原因是：由b、d可知，碳酸鈉加入量相同，攪拌速度都是200r/min時，如果3.5h的反應(yīng)時間鈣除去率比4h更高，為了節(jié)約能源，應(yīng)該選擇的反應(yīng)條件是200r/min，3.5h；
選擇的反應(yīng)條件也可以是：175r/min，4h，由c、d可知，碳酸鈉加入量相同，反應(yīng)時間都是4h，如果攪拌速度是175r/min時鈣除去率比200r/min更高，為了節(jié)約能源，應(yīng)該選擇的反應(yīng)條件是175r/min，4h．
故選：AC．

點(diǎn)評 合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．