Question

現(xiàn)有一份由碳酸鈉和氯化鈉組成的固體樣品，質(zhì)量為10g．重慶一中初三化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖中的裝置，請你與他們一起探究．

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹繙y定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)并探究碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①檢查裝置氣密性．
②關(guān)閉止水夾K₂，打開止水夾K₁．向裝有樣品的A裝置內(nèi)加入適量的稀硫酸，充分反應(yīng)后，B裝置的質(zhì)量增重2.2g，C裝置中的澄清石灰水不變渾濁．
③關(guān)閉止水夾K₁，打開止水夾K₂，使B裝置與空氣連通．向D裝置內(nèi)加入適量的過氧化氫溶液充分反應(yīng)（確保溶液浸沒長頸漏斗下端管口）．
請回答：
（1）A裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為______；
（2）樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______；
（3）當(dāng)向D裝置內(nèi)加入適量的過氧化氫溶液時，C裝置出現(xiàn)的現(xiàn)象是______；
（4）在整個反應(yīng)過程中，B裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．______
【實(shí)驗(yàn)拓展】反應(yīng)結(jié)束后，B裝置溶液中溶質(zhì)的組成是怎么樣的呢？同學(xué)們提出了自己的猜想．
小麗認(rèn)為只有氫氧化鈉；
小明認(rèn)為是氫氧化鈉和氫氧化鈣；
小方認(rèn)為是氫氧化鈉和______（寫化學(xué)式）．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量B裝置溶液于試管中，加入 ______（寫化學(xué)式），	______	小明同學(xué)的猜想正確

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)碳酸鈉與硫酸能生成二氧化碳?xì)怏w分析解答；
（2）根據(jù)B增重即是A中生成的二氧化碳質(zhì)量結(jié)合化學(xué)方程式計算出碳酸鈉的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（3）依據(jù)過氧化氫與二氧化錳混合會生成氧氣，從而導(dǎo)致C裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大的知識分析解答；
（4）根據(jù)題意分析不同的操作導(dǎo)致的B中的化學(xué)反應(yīng)，并書寫即可；
【實(shí)驗(yàn)拓展】根據(jù)生成物分和溶液中存在的離子進(jìn)行分析判斷；
解答：解：（1）如樣品中含有碳酸鈉就會和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，現(xiàn)象就是在A裝置內(nèi)冒出氣泡；
（2）由題意知，B裝置的質(zhì)量增重2.2g就是碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量，由此設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                      2.2g

x=5.3g
所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：
×100%=53%
（3）依據(jù)過氧化氫與二氧化錳混合會生成氧氣，從而導(dǎo)致C裝置內(nèi)氣體壓強(qiáng)變大，就會使C中清石灰水被壓入到左側(cè)導(dǎo)管并進(jìn)入B中；
（4）由題意知，B裝置內(nèi)發(fā)生反應(yīng)有A裝置反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，還有D裝置中產(chǎn)生的氧氣把C裝置中的石灰水壓入B裝置中與生成的碳酸鈉反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣，故答案為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
【實(shí)驗(yàn)拓展】B裝置內(nèi)如生成的碳酸鈉和氫氧化鈣恰好完全反應(yīng)，溶液中溶質(zhì)的組成就只含有氫氧化鈉，如碳酸鈉剩余就含有NaOH和Na₂CO₃，如石灰水剩余就含有 NaOH和Ca（OH）₂；
驗(yàn)證溶質(zhì)含有氫氧化鈉和氫氧化鈣，就驗(yàn)證溶液中沒有鈣離子，具體方法是：過濾后取濾液于試管中，向試管滴加足量的碳酸鈉，若出現(xiàn)白色沉淀（氫氧化鈣與碳酸鈉反應(yīng)的結(jié)果），則溶質(zhì)是NaOH和Na₂CO₃．
故答案為：（1）有氣泡生成；（2）53%；（3）澄清石灰水被壓入到左側(cè)導(dǎo)管并進(jìn)入B中；（4）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
【實(shí)驗(yàn)拓展】Na₂CO₃；Na₂CO₃；有白色沉淀生成；
點(diǎn)評：本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識的能力．