Question

【題目】（10分）工業(yè)上用碳酸鈉溶液與石灰水反應制燒堿。對于碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應，某化學興趣小組的同學將其產物進行過濾，并對濾液進行如下探究。

【提出問題】濾液中含有哪些溶質？

【猜想與假設】假設一：濾液中只含氫氧化鈉 假設二：濾液中含氫氧化鈉和碳酸鈉

假設三：濾液中含

假設四：濾液中含氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸鈉

【進行實驗】甲同學設計了如下實驗方案：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結論
取少量濾液放在試管中，再滴入氯化鈣溶液	若生成白色沉淀	碳酸鈉過量
	若無明顯現(xiàn)象	恰好反應

【反思與評價】

（1）碳酸鈉溶液與石灰水反應的基本類型為 。

（2）乙同學認為假設四不合理，理由是 。

（3）丙同學認為甲同學設計方案還不能說明碳酸鈉溶液和澄清石灰水恰好完全反應，她的理由是 。

（4）丁同學認為要說明碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應，還需在甲同學實驗方案的基礎上進行實驗。她的實驗方案是：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象和結論

【定量研究】

（5）戊同學稱取100g燒堿固體樣品（樣品中的雜質是碳酸鈉），加水溶解得到溶液A，取A溶液的1/5向其中加入CaCl2溶液。反應時CaCl2溶液與沉淀的質量關系如圖所示。

①樣品中氫氧化鈉的質量為 g；

②計算所加CaCl2溶液中溶質的質量分數(shù)。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】【猜想與假設】假設三： 氫氧化鈉和氫氧化鈣

【反思與評價】

（1）復分解反應

（2）因為氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液不能共存。

（3）若氫氧化鈣過量，滴加氯化鈣溶液也無明顯現(xiàn)象

（4）

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象 和 結 論
取少量甲同學實驗用的原濾液放在試管中，在通入足量的二氧化碳（或滴入Na2CO3溶液)，觀察	溶液無變化，則不含氫氧化鈣
	溶液變渾濁，則含氫氧化鈣

【定量研究】（5）①73．5 ② 11．1%

【解析】

試題分析：

【猜想與假設】碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的是氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀。若碳酸鈉與氫氧化鈣恰好完全反應，那么反應后的濾液中只含有氫氧化鈉；若碳酸鈉過量，那么濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉；若氫氧化鈣過量，那么濾液中含有氫氧化鈉和氫氧化鈣；

【反思與評價】（1）碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成的是氫氧化鈉和碳酸鈣沉淀，該反應是兩種化合物相互交換成分生成另外兩種化合物，屬復分解反應；

（2）由于碳酸鈉與氫氧化鈣反應不能共存，故不可能同時存在碳酸鈉和氫氧化鈣；

（3）由于滴加的氯化鈣溶液只能與碳酸鈉溶液反應，即只能檢驗碳酸鈉是否過量，而不能判斷氫氧化鈣是否過量，故不合理；

（4）要判斷該濾液中是否含有氫氧化鈣，可向濾液中滴加碳酸鈉溶液，若產生白色沉淀，則證明含有氫氧化鈣，若沒有沉淀，則證明濾液中不含氫氧化鈣；

（5）碳酸鈉與氯化鈣反應生成的是氯化鈉和碳酸鈣沉淀：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl，根據(jù)圖像可知生成的沉淀的質量為5g，利用化學方程式，根據(jù)反應的質量比即可計算出碳酸鈉的質量和氯化鈣的質量。

設碳酸鈉的質量為x，氯化鈣的質量為y，

CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl

111 106 100

Y X 5g

106／100 =x／5g 111／100 =y／5g

X=5．3g y=5．55g

由于取的是A溶液的1/5，故碳酸鈉的總質量=5．3g×5=26．5g

樣品中氫氧化鈉的質量=100g-26．5g=73．5g

所加CaCl2溶液中溶質的質量分數(shù)=5．55g／50g ×100% =11．1%

答：略