Question

某合作學(xué)習(xí)小組欲用生石灰制取氫氧化鈉固體，他們將少量生石灰放入燒杯中，再向其中加入一定量碳酸鈉溶液，充分反應(yīng)冷卻后過濾、洗滌得到固體A和溶液B．請你寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式　　．

請你與小組同學(xué)共同完成以下探究：

【查閱資料】NaOH、Ca（OH）₂的溶解度

溫度（℃）	0	20	40	60	80	100
NaOH溶解度（g）	31	91	111	129	313	336
Ca（OH）2溶解度（g）	0.19	0.17	0.14	0.12	0.09	0.08

【提出問題1】固體A中的成分是什么？

【猜想與假設(shè)1】

甲同學(xué)：只有CaCO₃

乙同學(xué)：CaCO₃，Ca（OH）₂

乙同學(xué)猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是　　．

【實(shí)驗(yàn)與探究】甲、乙同學(xué)為了驗(yàn)證各自的猜想，分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
甲同學(xué)：取少量固體于試管中，再加入稀鹽酸．	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，加水充分振蕩，過濾，向?yàn)V液中滴加　酚酞溶液　．	溶液由無色變?yōu)榧t色	自己的猜想正確

【反思與評價(jià)】小組同學(xué)討論后認(rèn)為，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想，理由是

　；

結(jié)合甲、乙兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明乙同學(xué)的猜想正確，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)2】

丙同學(xué)：NaOH，Na₂CO₃

丁同學(xué)：NaOH，Ca（OH）₂

戊同學(xué)：NaOH

【表達(dá)與交流】結(jié)合對固體成分的探究，同學(xué)們經(jīng)過討論確定了丁同學(xué)猜想正確，

理由是　．

該小組同學(xué)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，請解釋加熱時(shí)溶液出現(xiàn)渾濁的原因　　．

該小組同學(xué)立即變換方案，向溶液B中繼續(xù)滴加碳酸鈉溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止，過濾，再將濾液加熱蒸發(fā)，冷卻結(jié)晶，過濾得純凈的氫氧化鈉固體．

Answer 1

分析：

根據(jù)生石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀進(jìn)行解答； 【猜想與假設(shè)1】根據(jù)常溫下氫氧化鈣的溶解度小進(jìn)行解答； 【實(shí)驗(yàn)與探究】根據(jù)堿溶液遇到酚酞試液顯紅色進(jìn)行解答； 【反思與評價(jià)】根據(jù)加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO3，不能證明有無Ca（OH）2進(jìn)行解答； 【表達(dá)與交流】根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)中是恰好反應(yīng)還是某一物質(zhì)有剩余以及Ca（OH）2的溶解度隨溫度的升高而降低進(jìn)行解答．

解答：

解：生石灰和水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaO+H2O=Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH；； 【猜想與假設(shè)1】常溫下氫氧化鈣的溶解度小．乙同學(xué)猜想可能含有的Ca（OH）2理由是常溫下Ca（OH）2 微溶于水，可能會(huì)有Ca（OH）2不能溶解； 【實(shí)驗(yàn)與探究】堿溶液遇到酚酞試液顯紅色，取少量固體于試管中，加水充分振蕩，過濾，向?yàn)V液中滴加酚酞溶液，溶液由無色變?yōu)榧t色，乙的猜想正確； 【反思與評價(jià)】加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO3，不能證明有無Ca（OH）2，所以甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)不能證明他的猜想； 【表達(dá)與交流】碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)中是恰好反應(yīng)還是某一物質(zhì)有剩余，無論哪一種情況都有氫氧化鈉，溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca（OH）2，說明溶液為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過量，所以不會(huì)有Na2CO3； Ca（OH）2的溶解度隨溫度的升高而降低，該小組同學(xué)欲將溶液B加熱濃縮，加熱不久，溶液出現(xiàn)渾濁，原因：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． 故答案為：CaO+H2O=Ca（OH）2、Ca（OH）2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH； 【猜想與假設(shè)1】常溫下Ca（OH）2 微溶于水，可能會(huì)有Ca（OH）2不能溶解； 【實(shí)驗(yàn)與探究】酚酞溶液； 【反思與評價(jià)】加入稀鹽酸有氣泡只能證明有CaCO3，不能證明有無Ca（OH）2； 【表達(dá)與交流】：溶于水的生成物NaOH一定有，而固體中有Ca（OH）2，說明溶液為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過量，所以不會(huì)有Na2CO3； 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．