Question

某校老師讓化學實驗小組的同學進行有關Na₂CO₃和NaCl的系列實驗．
實驗一：鑒別失去標簽的Na₂CO₃溶液和NaCl溶液．
同學們分別選擇了下列物質(zhì)進行實驗．其中合理的是

 

．
①稀鹽酸②澄清石灰水③pH試紙
實驗二：除去某NaCl樣品中的少量Na₂CO₃．
同學們設計了如下實驗流程圖：

（1）上述流程圖中，沉淀的化學式為

 

；
（2）實驗完畢后，同學們發(fā)現(xiàn)溶液中的溶質(zhì)除含有NaCl外還含有

 

．于是同學們改用了新的方案：向樣品中滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣體為止．有關反應的化學方程式

 

．
實驗三：完成了上述實驗后，同學們又進行了以下的探究活動．
【實驗目的】測定該NaCl樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)．
【設計方案】根據(jù)實驗目的和原理，同學們認為需要測得下列四個數(shù)據(jù)：
①NaCl樣品的質(zhì)量ag；
②充分反應后，生成沉淀的質(zhì)量為bg；
③反應前裝置和藥品的質(zhì)量為cg；
④充分反應后裝置和藥品的質(zhì)量為dg．
【實驗用品】老師提供了以下實驗用品．
藥品：足量的稀H₂SO₄、CaCl₂溶液、堿石灰、濃硫酸
裝置：

【查閱資料】①CaCl₂與Na₂CO₃兩種溶液能發(fā)生復分解反應．②堿石灰是燒堿和氧化鈣的固體混合物，主要用作氣體干燥劑．
【實驗報告】請你幫助他們完成下表（堿石灰和濃硫酸已被選用，下表中不再填寫）．

方案	藥品	實裝置	所需數(shù)據(jù) （用ag、bg、cg、dg表示）	Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)計算式
一		D、E、F
二			ag、cg、dg
三

【實驗反思】老師為什么提供CaCl₂溶液而不是石灰水，有待后續(xù)學習解決．

Answer 1

分析：實驗一：可根據(jù)碳酸鈉的化學性質(zhì)即與酸反應產(chǎn)生二氧化碳氣體、與澄清石灰水反應產(chǎn)生沉淀、其水溶液顯堿性來鑒別；
實驗二：（1）上述流程圖中，分析樣品中的Na₂CO₃與Ca（OH）₂溶液反應既得結果；（2）分析樣品中的Na₂CO₃與Ca（OH）₂溶液反應時，石灰水是過量的，產(chǎn)物中生成NaOH；能寫出碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式；
實驗三：熟悉整個實驗探究的全過程：實驗目的、設計方案、實驗用品、查閱資料、實驗報考、實驗反思；尤其是實驗報告的填寫，是建立在整個問題探究的基礎上所得的實驗成果．

解答：解：實驗一：鑒別失去標簽的Na₂CO₃溶液和NaCl溶液．分別選擇了下列物質(zhì)進行實驗．①稀鹽酸②澄清石灰水③pH試紙；其中合理的是：①②③；因為：Na₂CO₃溶液能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，有明顯現(xiàn)象，卻不與NaCl溶液反應；Na₂CO₃溶液能和澄清石灰水反應產(chǎn)生沉淀，有明顯現(xiàn)象，卻不與NaCl溶液反應；Na₂CO₃溶液顯堿性，能用pH試紙
測得PH＞7，而NaCl溶液顯中性．
實驗二：（1）上述流程圖中知，碳酸鈉能和過量的石灰水反應生成沉淀物，沉淀的化學式為CaCO₃；
（2）實驗完畢后，同學們發(fā)現(xiàn)溶液中的溶質(zhì)除含有NaCl外還含有Ca（OH）₂和NaOH，因為樣品中的Na₂CO₃與Ca（OH）₂溶液反應時，石灰水是過量的，產(chǎn)物中生成NaOH；反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
實驗三：完成了上述實驗后，進行以下的探究活動，整個實驗探究的全過程：實驗目的、設計方案、實驗用品、查閱資料、實驗報考、實驗反思；
在實驗報告中完成表格如下：

方案	藥品	實裝置	所需數(shù)據(jù) （用ag、bg、cg、dg表示）
一	CaCl2溶液	D、E、F	ag、bg	106bg 100ag × 100%
二	稀H2SO4	A、D、C	ag、cg、dg	106(dg-cg) 44ag ×100%
三	或 稀H2SO4	或A	ag、cg、dg	106(cg-dg) 44ag ×100%

故答案為：
實驗一：①②③
實驗二：（1）CaCO₃
（2）Ca（OH）₂和NaOH
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
實驗三：（注：下表中方案二和方案三可以顛倒，有多種方法．）

方案	藥品	實裝置	所需數(shù)據(jù) （用ag、bg、cg、dg表示）
一	CaCl2溶液	D、E、F	ag、bg	106bg 100ag × 100%
二	稀H2SO4	A、D、C	ag、cg、dg	106(dg-cg) 44ag ×100%
三	或 稀H2SO4	或A	ag、cg、dg	106(cg-dg) 44ag ×100%

點評：此題考查鑒別失去標簽的Na₂CO₃溶液和NaCl溶液的探究方法，涉及知識面豐富，綜合性強，實屬一道培養(yǎng)學生能力的好題．