化学小组用生石灰制取氢氧化钠固体,他们将生石灰放入烧杯中,加入碳酸钠溶液,充分反应后冷却、过滤、洗涤得到固体A和溶液B.请完成以下探究.
[查阅资料]NaOH、Ca(OH)2的溶解度
温度(℃) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 |
NaOH溶解度(g) | 42 | 109 | 129 | 174 | 314 | 347 |
Ca(OH)2溶解度(g) | 0.18 | 0.16 | 0.14 | 0.12 | 0.09 | 0.07 |
(1)固体A中的成分是什么?
[猜想与假设]
甲同学:
乙同学:CaCO3,Ca(OH)2
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是 [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,再加入稀盐酸. | 有气泡产生 | 自己的猜想正确 |
乙同学:取少量固体于试管中,加水充分振荡,过滤,向滤液中滴加 . | 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固体A的成分,理由是 结合甲、乙两同学的实验能证明乙同学的猜想正确,因此确定了固体A的成分.
(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戊同学:NaOH
[表达与交流]
①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 ②同学们欲将溶液B加热浓缩,加热不久,溶液出现浑浊,只好停止加热,请解释加热时溶液出现浑浊的原因 ③同学们立即变换方案,向B溶液中加入 ,过滤,将滤液加热浓缩至饱和, 、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.
(1)[猜想与假设]只有CaCO3;常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有部分Ca(OH)2不能溶解.
[实验与探究]
无色酚酞溶液.
[反思与评价]
加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2.
(2)[表达与交流]
①因为固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液.
②B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,加热时
会析出Ca(OH)2.
③适量的碳酸钠溶液;降温结晶.
题目分析:(1)[猜想与假设]因为氢氧化钙微溶于水,如果氢氧化钙过量时,可能有部分氢氧化钙和碳酸钙一起析出,所以固体A中可能只有碳酸钙,也可能是氢氧化钙和碳酸钙的混合;
甲同学认为只有CaCO3.
乙同学猜想可能含有的Ca(OH)2理由是:常温下Ca(OH)2微溶于水,可能会有部分Ca(OH)2不能溶解.
[实验与探究]乙同学认为固体A中含有氢氧化钙,那么加入的试剂应该是无色酚酞溶液.
[反思与评价]甲同学的实验不能证明固体A的成分,理由是加入稀盐酸有气泡产生只能证明有CaCO3,不能证明有无Ca(OH)2.
(2)[表达与交流]
①结合对固体成分的探究,因为固体中有Ca(OH)2,说明溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,所以溶液B中溶质的成分是NaOH和Ca(OH)2.
②加热时溶液出现浑浊,是因为B溶液为Ca(OH)2的饱和溶液,Ca(OH)2的溶解度随温度的升高而降低,加热时会析出Ca(OH)2.
③可以向B溶液中加入适量的碳酸钠溶液,除去其中的氢氧化钙,过滤,将滤液加热浓缩至饱和,降温结晶、过滤、洗涤、烘干得纯净的氢氧化钠固体.