Question

（10分）工業(yè)上用碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)制燒堿。對于碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應(yīng)，某化學興趣小組的同學將其產(chǎn)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(zhì)？

【猜想與假設(shè)】假設(shè)一：濾液中只含氫氧化鈉

假設(shè)二：濾液中含氫氧化鈉和碳酸鈉

假設(shè)三：濾液中含

假設(shè)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(shè)計了如下實驗方案：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	結(jié)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(yīng)

【反思與評價】

（1）碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)的基本類型為 。

（2）乙同學認為假設(shè)四不合理，理由是 。

（3）丙同學認為甲同學設(shè)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(yīng)，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(yīng)，還需在甲同學實驗方案的基礎(chǔ)上進行實驗。她的實驗方案是：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象和結(jié)論

【定量研究】

（5）戊同學稱取100g燒堿固體樣品（樣品中的雜質(zhì)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(yīng)時CaCl2溶液與沉淀的質(zhì)量關(guān)系如圖所示。

①樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量為 g；

②計算所加CaCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。（寫出計算過程）

Answer 1

【猜想與假設(shè)】假設(shè)三： 氫氧化鈉和氫氧化鈣

【反思與評價】（1）復(fù)分解反應(yīng) （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(jié) 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(shè)】對反應(yīng)后溶液中所含溶質(zhì)的判斷：生成物一定含有，反應(yīng)物可能含有，故假設(shè)三： 氫氧化鈣可能過量，可猜想為：氫氧化鈉和氫氧化鈣

【反思與評價】（1）碳酸鈉溶液與石灰水反應(yīng)的方程式為：Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH，屬于復(fù)分解反應(yīng)

（2）乙同學認為假設(shè)四不合理，理由是：因為氫氧化鈣溶液與碳酸鈉溶液不能共存

（3）丙同學認為甲同學設(shè)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(yīng)，她的理由若氫氧化鈣過量，滴加氯化鈣溶液也無明顯現(xiàn)象，所以說還可能是氫氧化鈣過量

（4）所以說要證明碳酸鈉溶液與石灰水是否恰好完全反應(yīng)，還必須證明溶液中是否還含有氫氧化鈣，應(yīng)抓住氫氧化鈣的化學性質(zhì)

實 驗 步 驟	實 驗 現(xiàn) 象 和 結(jié) 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）加入CaCl2溶液發(fā)生反應(yīng)的化學方程式：CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl，根據(jù)方程式中Na2CO3與CaCO3的質(zhì)量關(guān)系，可先算出Na2CO3的質(zhì)量，再來計算樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量，同時根據(jù)CaCl2與CaCO3的質(zhì)量關(guān)系，計算出CaCl2溶液中溶質(zhì)CaCl2的質(zhì)量，進而可計算出所加CaCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)，根據(jù)圖像，可知CaCO3的質(zhì)量為5g

解：設(shè)Na2CO3的質(zhì)量為x，CaCl2的質(zhì)量為y

CaCl2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaCl

111 106 100

y x 5g

①106：100=x：5g x=5.3g

由于所取的溶液為A溶液的1/5，故碳酸鈉的質(zhì)量=5.3g×5=26.5g

樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量=100g-26.5g=73.5g

②111：100=y：5g y=5.55g

所加CaCl2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=5.55g/50g×100%=11.1%

考點：反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的判斷，Ca(OH)2和Na2CO3的化學性質(zhì)，根據(jù)化學方程式進行的計算