Question

某校化学兴趣小组的小伙伴们欲用生石灰制取氢氧化钠固体．他们将生石灰放入烧杯中，然后倒入碳酸钠溶液，

某校化学兴趣小组的小伙伴们欲用生石灰制取氢氧化钠固体．他们将生石灰放入烧杯中，然后倒入碳酸钠溶液，充分反应后经过滤、洗涤、干燥得到固体A和溶液B．（1）上述过程中发生的化学反应有（用化学方程式表示）：①CaO+H2O=Ca（OH）2；②______．【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【猜想与假设Ⅰ】固体A的成分是什么呢？小王的猜想：CaCO3；小雨的猜想：CaCO3和Ca（OH）2（2）小雨同学认为固体A中可能含有Ca（OH）2的理由是______．【实验与探究】小王和小雨为了验证各自的猜想，分别进行了实验： 实验内容 实验现象 小王 取少量固体于试管中，再加入稀盐酸 ______ 小雨 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【反思与评价】小伙伴们一致认为，上述实验可以证实______同学的猜想正确，从而确定了固体A的成分．【猜想与假设Ⅱ】溶液B中的溶质是什么呢？小马的猜想：NaOH和Na2CO3；小东的猜想：NaOH和Ca（OH）2；小龙的猜想：NaOH【表达与交流】①结合对固体A成分的探究实验，小伙伴们认为小东同学猜想正确．②小伙伴们欲将溶液B加热浓缩，加热不久，溶液出现浑浊，只能停止加热，请解释加热时溶液出现浑浊的原因______．③小伙伴们立即改变方案，先向B溶液中加入碳酸钠溶液后过滤，再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．【拓展与延伸】①久置的氢氧化钠固体易发生变质，其原因是（用化学方程式表示）______．②实验室有一瓶氢氧化钠暴露在空气中，同学们对其成分进行了研究，称取样品6g，与足量稀盐酸反应后测得生成二氧化碳2.2g，计算该氢氧化钠中碳酸钠的质量分数．③用上述数据不能测定部分变质的氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数，理由是______．

Answer 1

（1）氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀，反应的化学方程式分别为CaO+H₂O=Ca（OH）₂、Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）乙同学猜想可能含有的Ca（OH）₂理由是：Ca（OH）₂微溶于水，其中没溶于水的Ca（OH）₂留在了固体A中；
[实验与探究]碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化钙溶于水溶液呈碱性，能使酚酞试液变红色；
[反思与评价]碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，氢氧化钙溶于水溶液呈碱性，能使酚酞试液变红色，所以从而证明固体A的成分是CaCO₃和Ca（OH）₂，故小雨的猜想正确；
[表达与交流]：
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．
【拓展与延伸】①氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；
②设碳酸钠的质量为x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                      2.2g

106

x

＝

44

2.2g

x=5.3g
该氢氧化钠中碳酸钠的质量分数=

5.3g

6g

×100%=88.3%
答：该氢氧化钠中碳酸钠的质量分数为88.3%；
③部分变质的NaOH样品中除了NaOH和Na₂CO₃外，还有H₂O存在，所以用上述数据不能测定部分变质的氢氧化钠样品中氢氧化钠的质量分数．
故答案为：（1）Ca（OH）₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaOH；
（2）Ca（OH）₂微溶于水，其中没溶于水的Ca（OH）₂留在了固体A中；
【实验与探究】产生大量气泡；无色酚酞溶液；
【反思与评价】小雨；
【表达与交流】温度升高，Ca（OH）₂的溶解度变小而析出；降温结晶；
【拓展与延伸】①2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O；②88.3%；
③部分变质的NaOH样品中除了NaOH和Na₂CO₃外，还有H₂O存在．