Question

【題目】在古代，人們常用貝殼（主要成分是碳酸鈣，雜質(zhì)不參加反應(yīng)且不溶于水）和純堿為原料制取燒堿。某小組同學(xué)按下圖所示流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（1）貝殼高溫煅燒時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
（2）操作Ⅰ的名稱。
（3）溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體C的過程中，常用玻璃棒攪拌，其目的是。
（4）【問題與發(fā)現(xiàn)】該小組同學(xué)所得到固體C一定是純凈的NaOH嗎？
【猜想與假設(shè)】根據(jù)反應(yīng)原理，小明、小軍、小華三位同學(xué)提出以下猜想：
小明：純凈的NaOH 小軍：NaOH和Na2CO3的混合物
小華：
（5）【探究與驗(yàn)證】三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)下列方案，對(duì)自己的猜想進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論如下表，請(qǐng)參與他們的探究并完成所缺內(nèi)容。

	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
小明	取少量固體C，溶于適量水形成溶液后，滴加幾滴酚酞試液	溶液變紅	猜想成立
小軍	取少量固體C，溶于適量水形成溶液后，滴加足量	有氣泡產(chǎn)生	猜想成立
小華	取少量固體C，溶于適量水形成溶液后，滴加碳酸鈉溶液		猜想不成立

（6）【反思與評(píng)價(jià)】請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)流程對(duì)小明同學(xué)設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行合理的評(píng)價(jià)：。
（7）【拓展探究】小軍同學(xué)定量分析所制取氫氧化鈉固體樣品中氫氧化鈉的含量。

實(shí)驗(yàn)步驟如下①檢查好裝置氣密性，裝好藥品后連接并固定好裝置；
②打開彈簧夾a，通入一段時(shí)間的空氣，精確稱量D裝置質(zhì)量記錄為100g；
③關(guān)閉彈簧夾a，打開B裝置中的分液漏斗，滴入稀硫酸，直到瓶內(nèi)無氣泡產(chǎn)生；
④打開彈簧夾a， 繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣，再精確稱量D裝置質(zhì)量記錄為101.1g……
實(shí)驗(yàn)分析：
①實(shí)驗(yàn)中A裝置作用是。
②實(shí)驗(yàn)步驟④中，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣的目的是。
③樣品中氫氧化鈉的含量為。（計(jì)算結(jié)果精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）

Answer 1

【答案】
（1）CaCO3 CaO+CO2↑
（2）過濾
（3）使液體受熱均勻,防止液滴飛濺
（4）NaOH和Ca(OH)2的混合物
（5）稀鹽酸（合理均可）,無白色沉淀產(chǎn)生（或無明顯現(xiàn)象）
（6）甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密,實(shí)驗(yàn)過程中純堿溶液和氫氧化鈣不一定恰好完全反應(yīng),而純堿溶液和氫氧化鈣溶液均顯堿性,無論哪種物質(zhì)過量,均能使酚酞溶液變紅,所以不能據(jù)溶液變紅確定只含氫氧化鈉；（說明：答到反應(yīng)后溶液均顯堿性,滴加酚酞均會(huì)變紅即可。）
（7）除去空氣中的CO2,避免干擾實(shí)驗(yàn),將反應(yīng)裝置內(nèi)殘留的CO2全部排出被D裝置吸收,73.5%
【解析】

解：（1）貝殼高溫煅燒時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；（2）操作Ⅰ的名稱過濾；（3）溶液蒸發(fā)結(jié)晶得到固體C的過程中，常用玻璃棒攪拌，其目的是使液體受熱均勻，防止液滴飛濺；

【猜想與假設(shè)】氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)，反應(yīng)物的量的多少不確定，故小華的猜想為NaOH和Ca(OH)2的混合物；

【探究與驗(yàn)證】小軍要檢驗(yàn)碳酸根的存在，故滴加足量稀鹽酸（合理均可）；小華

要確定氫氧化鈣不存在，滴加碳酸鈉溶液產(chǎn)生的現(xiàn)象是無白色沉淀產(chǎn)生（或無明顯現(xiàn)象）；

【反思與評(píng)價(jià)】甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，實(shí)驗(yàn)過程中純堿溶液和氫氧化鈣不一定恰好完全反應(yīng) ，而純堿溶液和氫氧化鈣溶液均顯堿性，無論哪種物質(zhì)過量，均能使酚酞溶液變紅，所以不能據(jù)溶液變紅確定只含氫氧化鈉；

實(shí)驗(yàn)分析：①A裝置中裝有NaOH溶液，主要作用是除去空氣中的CO2，避免干擾實(shí)驗(yàn)；②實(shí)驗(yàn)步驟④中，繼續(xù)通入一段時(shí)間空氣的目的是將反應(yīng)裝置內(nèi)殘留的CO2全部排出被D裝置吸收，避免干擾實(shí)驗(yàn)；③樣品中變質(zhì)的氫氧化鈉與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳。由裝置D的質(zhì)量變化可知，生成二氧化碳的質(zhì)量為101.1g-100g=1.1g。

設(shè)樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為x。

Na2CO3 +H2SO4= Na2 SO4+ H2O+	CO2↑
106	44
x	1.1g

x=2.65g

樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為10g-2.65g=7.35g

樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 =73.5%

答：樣品中氫氧化鈉的含量為73.5%。
所以答案是：CaCO3 CaO+CO2↑、過濾、使液體受熱均勻，防止液滴飛濺、NaOH和Ca(OH)2的混合物、稀鹽酸（合理均可）、無白色沉淀產(chǎn)生（或無明顯現(xiàn)象）、甲的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，實(shí)驗(yàn)過程中純堿溶液和氫氧化鈣不一定恰好完全反應(yīng) ，而純堿溶液和氫氧化鈣溶液均顯堿性，無論哪種物質(zhì)過量，均能使酚酞溶液變紅，所以不能據(jù)溶液變紅確定只含氫氧化鈉；（說明：答到反應(yīng)后溶液均顯堿性，滴加酚酞均會(huì)變紅即可。）、除去空氣中的CO2，避免干擾實(shí)驗(yàn)、將反應(yīng)裝置內(nèi)殘留的CO2全部排出被D裝置吸收、73.5%。