Question

7．據(jù)有關(guān)資料介紹：將貝殼（主要成分是碳酸鈣）灼燒后與草木灰（主要成分是碳酸鉀）在水中作用，可以得到氫氧化鉀．某化學(xué)課外小組的同學(xué)們?yōu)榱酥迫�氫氧化鉀，將少量碳酸鈣充分灼燒后的固體放入燒杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸鉀溶液，充分反應(yīng)冷卻后過濾、洗滌得到固體A和溶液B，操作步驟如圖所示．請你與
小組同學(xué)共同完成以下探究：

【提出問題1】固體A中的成分是什么？
【查閱資料】
①CaCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO₂↑
②碳酸鉀與碳酸鈉性質(zhì)相似，在溶液中都能與氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)．
【猜想與假設(shè)】甲同學(xué)：只有CaCO₃    乙同學(xué)：CaCO₃、Ca（OH）₂ 丙同學(xué)：CaCO₃、CaO
甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是CaO+H₂O=Ca（OH）₂（用化學(xué)方程式表示）．
【實驗與探究】甲、乙同學(xué)為了驗證各自的猜想，分別進行了下述實驗：

實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想正確
乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水溶解后過濾，向濾液中加入酚酞溶液	濾液變?yōu)榧t色	自己的猜想正確

【反思與評價】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實驗不能證明他的猜想，理由是CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃；而乙同學(xué)的實驗?zāi)茏C明他的猜想，因此小組同學(xué)確定了固體A的成分．
【提出問題2】溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】猜想1：KOH、K₂CO₃    猜想2：KOH、Ca（OH）₂ 猜想3：KOH
【表達與交流】結(jié)合上述實驗，同學(xué)們討論確定了猜想2正確，理由是反應(yīng)后一定有KOH生成，上述實驗中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂．為了得到純凈的氫氧化鉀，需要向溶液B中滴加適量的一種溶液，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca（OH）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KOH．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰，因此氧化鈣不存在；甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，他的猜想不一定正確，因為CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃．乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水溶解后過濾，向濾液中加入酚酞溶液，濾液變?yōu)榧t色，說明是碳酸鈣和氫氧化鈣的混合物，因此乙同學(xué)的猜想正確；結(jié)合上述實驗，同學(xué)們討論確定了猜想2是正確的，因為反應(yīng)后一定有KOH生成，上述實驗中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂；為了得到純凈的氫氧化鉀，只要把過量的氫氧化鈣除去即可，氫氧化鈣可以用適量的碳酸鉀除去，氫氧化鈣與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鉀，配平即可．

解答 解：【猜想與假設(shè)】甲、乙兩位同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的猜想不合理，理由是生石灰和水反應(yīng)生成熟石灰，因此氧化鈣不存在，故答案為：CaO+H₂O=Ca（OH）₂；
【實驗與探究】甲同學(xué)：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，他的猜想不一定正確，因為CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃．乙同學(xué)：取少量固體于試管中，加水溶解后過濾，向濾液中加入酚酞溶液，濾液變?yōu)榧t色，說明是碳酸鈣和氫氧化鈣的混合物，因此乙同學(xué)的猜想正確；故答案為：實驗操作：取少量固體于試管中，加水溶解后過濾，向濾液中加入酚酞溶液．實驗現(xiàn)象：濾液變?yōu)榧t色；
【反思與評價】甲同學(xué)的實驗不能證明他的猜想，他的理由是：CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃，故答案為：CaCO₃和Ca（OH）₂混合物加入鹽酸也會有氣體產(chǎn)生，所以不能證明固體中只有CaCO₃；
【表達與交流】結(jié)合上述實驗，同學(xué)們討論確定了猜想2是正確的，因為反應(yīng)后一定有KOH生成，上述實驗中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂；為了得到純凈的氫氧化鉀，只要把過量的氫氧化鈣除去即可，氫氧化鈣可以用適量的碳酸鉀除去，氫氧化鈣與碳酸鉀反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鉀，配平即可；故答案為：2；反應(yīng)后一定有KOH生成，上述實驗中乙同學(xué)證明了固體含有Ca（OH）₂，則溶液中一定存在溶解的Ca（OH）₂．Ca（OH）₂+K₂CO₃═CaCO₃↓+2KOH．

點評 本題屬于實驗探究題，要注意由實驗現(xiàn)象得出正確的結(jié)論，設(shè)計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關(guān)于對實驗設(shè)計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗?zāi)康模欢�是設(shè)計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現(xiàn)在實驗題中．