Question

15．請(qǐng)你參與實(shí)驗(yàn)室用生石灰制取氫氧化鈉固體的研究．將一定量的生石灰加入一只潔凈的燒杯中，加入碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)后冷卻到室溫，通過(guò)過(guò)濾、洗滌、干燥得到固體A和溶液B，請(qǐng)回答以下問(wèn)題．
【查閱資料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH的溶解度（g/100g水）	42	109	129	174	314	347
Ca（OH）2的溶解度（g/100g水）	0.18	0.16	0.14	0.12	0.09	0.07

（1）固體A中的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】
甲同學(xué)認(rèn)為是：CaCO₃   乙同學(xué)認(rèn)為是：CaCO₃和Ca（OH）₂
乙同學(xué)猜想可能含有Ca（OH）₂的理由是氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣．
【實(shí)驗(yàn)與探究】為了驗(yàn)證各自的猜想，甲、乙同學(xué)分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：用一支潔凈的試管取少量固體A，再加入過(guò)量稀鹽酸．	有氣泡產(chǎn)生	自己的猜想 正確
乙同學(xué)：用一支潔凈的試管取少量固體A，加水，充分振蕩，向上層清液中滴加無(wú)色酚酞試液．	上層清液由無(wú)色變?yōu)榧t色	自己的猜想 正確

【反思與評(píng)價(jià)】同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能（填“能”或“不能”）證明固體A的成分，理由是加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca（OH）₂；
結(jié)合甲、乙兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)證明了乙同學(xué)的猜想是正確的，因此確定了固體A的成分．
（2）溶液B中溶質(zhì)的成分是什么？
【猜想與假設(shè)】丙同學(xué)認(rèn)為是：NaOH、Na₂CO₃
丁同學(xué)認(rèn)為是：NaOH、Ca（OH）₂
戊同學(xué)認(rèn)為是：NaOH
【表達(dá)與交流】
①結(jié)合對(duì)固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論確定了丁同學(xué)猜想正確，理由是因?yàn)楣腆w中有Ca（OH）₂，說(shuō)明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液；
②同學(xué)們欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，只好停止加熱，請(qǐng)解釋加熱時(shí)溶液出現(xiàn)渾濁的原因是B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，加熱，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故析出Ca（OH）₂使溶液變渾濁．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】
氧化鈣和水反應(yīng)能生成氫氧化鈣；
【實(shí)驗(yàn)與探究】
碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，氫氧化鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
【反思與評(píng)價(jià)】
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷固體的組成情況；
【表達(dá)與交流】
因?yàn)楣腆w中含有氫氧化鈣，所以B溶液是氫氧化鈣的飽和溶液；
氫氧化鈣的溶解度隨著溫度的升高而減小，因此加熱氫氧化鈣的飽和溶液時(shí)，會(huì)析出氫氧化鈣；

解答 解：（1）[猜想與假設(shè)]
氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，因?yàn)闅溲趸�鈣微溶于水，如果氫氧化鈣過(guò)量時(shí)，可能有部分氫氧化鈣和碳酸鈣一起析出，所以固體A中可能只有碳酸鈣，也可能是氫氧化鈣和碳酸鈣的混合，所以方程式是CaO+H₂O═Ca（OH）₂；
[實(shí)驗(yàn)與探究]
乙同學(xué)認(rèn)為固體A中含有氫氧化鈣，那么加入的試劑應(yīng)該是無(wú)色酚酞溶液，酚酞試液變?yōu)榧t色，說(shuō)明溶液顯堿性，含有氫氧化鈣．故填：無(wú)色酚酞溶液；
[反思與評(píng)價(jià)]
甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明固體A的成分，理由是加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca（OH）₂．故填：加入稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca（OH）₂．
（2）[表達(dá)與交流]
①溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca（OH）₂，說(shuō)明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液[或Ca（OH）₂微溶于水]，所以一定有Ca（OH）₂或固體中有Ca（OH）₂ 即Ca（OH）₂過(guò)量，所以不會(huì)有Na₂CO₃；
②加熱時(shí)溶液出現(xiàn)渾濁，是因?yàn)锽溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，加熱時(shí)會(huì)析出Ca（OH）₂．故填：B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，加熱時(shí)會(huì)析出Ca（OH）₂．
故答案為：
（1）[猜想與假設(shè)]氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣；
[實(shí)驗(yàn)與探究]無(wú)色酚酞試液；
【反思與評(píng)價(jià)】不能；加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO₃，不能證明有無(wú)Ca（OH）₂
（2）①因?yàn)楣腆w中有Ca（OH）₂，說(shuō)明溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液；（合理得分）
②B溶液為Ca（OH）₂的飽和溶液，加熱，Ca（OH）₂的溶解度隨溫度的升高而降低，故析出Ca（OH）₂使溶液變渾濁．

點(diǎn)評(píng) 化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是化學(xué)實(shí)驗(yàn)最突出、最鮮明的部分，也是進(jìn)行分析推理得出結(jié)論的依據(jù)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)和相互之間的反應(yīng)關(guān)系，有助于提高觀察實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力．所以，對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅要認(rèn)真觀察，還應(yīng)掌握設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的方法．