Question

12．據有關資料介紹：將貝殼（主要成分是碳酸鈣）灼燒后與草木灰（主要成分是碳酸鉀）在水中作用，可以得到氫氧化鉀．某科學課外小組的同學們為了制取氫氧化鉀，將少量碳酸鈣充分灼燒后的固體放入燒杯中，再向其中加入一定量10%的碳酸鉀溶液，充分反應冷卻后過濾、洗滌得到固體A和溶液B，操作步驟如圖所示．請你與小組同學共同完成以下探究：

【提出問題1】固體A中的成分是什么？
【猜想與假設】甲同學：只有CaCO₃；乙同學：CaCO₃、Ca（OH）₂
【實驗與探究】甲、乙同學為了驗證各自的猜想，分別進行了實驗：

實驗內容	實驗現象	實驗結論
甲同學：取少量固體于試管中，向其中加入稀鹽酸．	有氣泡產生	自己的猜 想正確
乙同學：取少量固體于試管中，加水充分溶解、過濾， 向濾液中滴加酚酞試液．	溶液由無色 變為紅色	自己的猜 想正確

【反思與評價】小組同學討論后認為，甲同學的實驗不能證明他的猜想，理由是加入稀鹽酸有氣泡只能證明有碳酸鈣，不能證明有無氫氧化鈣；而乙同學的實驗能證明他的猜想，因此小組同學確定了固體A的成分．
【提出問題2】溶液B中溶質的成分是什么？
【猜想與假設】丙同學：KOH、K₂CO₃  丁同學：KOH、Ca（OH）₂
【表達與交流】結合對固體成分的探究，同學們經過討論確定了丁同學猜想正確，理由是固體中含有氫氧化鈣，說明溶液中的碳酸鉀已完全反應．為了得到純凈的氫氧化鉀，需要向溶液B中滴加適量的一種溶液，發生反應的化學方程式為K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH，小組同學通過相應的實驗操作最終制得了氫氧化鉀．

Answer 1

分析 【反思與評價】加入鹽酸出現氣泡可以說明固體中含有碳酸鈣，卻不能說明只含有碳酸鈣，因此，可判斷甲的實驗設計存在問題；
【表達與交流】根據上述對固體成分的探究可知固體中含有氫氧化鈣，可說明溶液中碳酸鉀已完全反應，因此所得濾液B中不應含有碳酸鉀；根據氫氧化鈣與碳酸鉀反應可生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，可推斷使用碳酸鉀除去混在氫氧化鉀中的氫氧化鈣．

解答 解：【反思與評價】加入稀鹽酸有氣泡只能證明有碳酸鈣，不能證明有無氫氧化鈣，因此可判斷甲同學的實驗不能證明他的猜想；
故填：加入稀鹽酸有氣泡只能證明有碳酸鈣，不能證明有無氫氧化鈣．
【表達與交流】在對固體成分探究時，證明固體中含有未反應完的氫氧化鈣，若溶液中含碳酸鉀會繼續與氫氧化鈣發生反應，因此可判斷剩余溶液中不會含有碳酸鉀，故丙同學猜想不正確；
向混有氫氧化鈣的氫氧化鉀溶液中加入適量的碳酸鉀，碳酸鉀與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鉀，達到除去氫氧化鈣而得到較為純凈氫氧化鉀的目的；
故填：固體中含有氫氧化鈣，說明溶液中的碳酸鉀已完全反應．K₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2KOH．

點評 本題屬于實驗探究題，要注意由實驗現象得出正確的結論，設計實驗方案時，要注意用最少的藥品和最簡單的方法；關于對實驗設計方案的評價，要在兩個方面考慮，一是方案是否可行，能否達到實驗目的；二是設計的方法進行比較，那種方法更簡便．本考點主要出現在實驗題中．