Question

【題目】化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法�，F(xiàn)有一份由碳酸鈉和氯化鈉組成的固體樣品，質(zhì)量為6.0g．小明設(shè)計(jì)了圖中的裝置，請(qǐng)你參與探究。

（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�測(cè)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關(guān)閉止水夾K2，打開(kāi)止水夾K1。向裝有樣品的A裝置內(nèi)加入適量的稀鹽酸，等到B中無(wú)氣泡產(chǎn)生，稱量B裝置的質(zhì)量增重2.2g。

②關(guān)閉止水夾K1，打開(kāi)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(guò)氧化氫溶液充分反應(yīng)（確保溶液浸沒(méi)長(zhǎng)頸漏斗下端管口），可觀察到C中液體進(jìn)入到B中，一段時(shí)間后產(chǎn)生氣泡，請(qǐng)回答：

（1）樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________，可能使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的因素有（寫(xiě)一種）______。

（2）在步驟②中，B裝置內(nèi)按先后發(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)的組成有多種情況，其中的一種是只含有硫酸鈉，還有的情況是（有幾種寫(xiě)幾種）：______．你怎樣用簡(jiǎn)單方法驗(yàn)證溶質(zhì)只含有硫酸鈉的情況：______。

Answer 1

【答案】88.3% 裝置中的二氧化碳不能被氫氧化鈉完全吸收 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 氫氧化鈉和硫酸鈉，硫酸和硫酸鈉 取樣品，用pH試紙測(cè)定溶液的pH值，溶液顯中性，說(shuō)明溶質(zhì)只含有硫酸鈉

【解析】

碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，C裝置中的壓強(qiáng)增大，C中的硫酸進(jìn)入B中和碳酸鈉會(huì)發(fā)生反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)步驟：

解：（1）設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x

解得 x=5.3g

所以樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%88.3%，可能使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的因素有：裝置中的二氧化碳不能被氫氧化鈉完全吸收；

（2）在步驟②中，B裝置內(nèi)按先后發(fā)生的反應(yīng)是：二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，D裝置碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；

實(shí)驗(yàn)拓展：

反應(yīng)結(jié)束后，B裝置溶液中溶質(zhì)的組成有多種情況，其中的一種是硫酸和碳酸鈉恰好反應(yīng)只含有硫酸鈉，還有的情況是：氫氧化鈉過(guò)量時(shí)有氫氧化鈉和硫酸鈉，硫酸過(guò)量時(shí)有硫酸和硫酸鈉，用簡(jiǎn)單方法驗(yàn)證溶質(zhì)只含有硫酸鈉的情況：取樣品，用pH試紙測(cè)定溶液的pH值，溶液顯中性，說(shuō)明溶質(zhì)只含有硫酸鈉。