Question

【題目】我國西北地區(qū)有很多咸水湖，其中最大的是柴達(dá)木盆地的察爾汗鹽池。某鹽湖附近的農(nóng)民通過“冬天撈堿，夏天曬鹽”獲得大量湖鹽。小偉同學(xué)取該湖鹽樣品進(jìn)行探究。

（提出問題）該湖鹽樣品的成分是什么？

（查閱資料）冬天撈堿的“堿”指Na2CO3，夏天曬鹽的“鹽”指NaCl。

（猜想與假設(shè)）猜想一：Na2CO3

猜想二：NaCl

猜想三：Na2CO3和NaCl

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	取少量樣品于試管中，加適量水溶解后，加入過量稀HNO3	產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體	①猜想_____不成立
實(shí)驗(yàn)二	②向?qū)嶒?yàn)一所得的溶液中加入適量的_____	③_____	猜想三成立

（拓展延伸）為進(jìn)一步確定該湖鹽樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小偉同學(xué)再取該湖鹽樣品10.00g做了如圖1所示的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。

（1）反應(yīng)結(jié)束之后通入空氣的目的是_____。

（2）裝置A中濃NaOH溶液的作用是_____（用方程式表示）。

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測得裝置D增重0.44g，則湖鹽樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____%（保留一位小數(shù)）。

（4）向6g氯化鈉和碳酸鈉的固體混合物中不斷加入稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，反應(yīng)過程中生成氣體的質(zhì)量與加入稀鹽酸的質(zhì)量關(guān)系如圖2所示。求：

①恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成氣體的質(zhì)量為_____。

②M點(diǎn)所對應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)有_____（填化學(xué)式）。

③恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____。

Answer 1

【答案】二 硝酸銀溶液 生成白色沉淀 讓生成的二氧化碳完全被氫氧化鈉溶液吸收，減少實(shí)驗(yàn)誤差 2NaOH+CO2＝H2O+Na2CO3 10.6 2.2g NaCl和HCl 12.1%。

【解析】

根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論或者實(shí)驗(yàn)操作推測實(shí)驗(yàn)操作或者結(jié)論。根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的分析，結(jié)合對應(yīng)數(shù)據(jù)和對應(yīng)的化學(xué)方程式求算對應(yīng)的量。

由于加入過量硝酸，能生成使澄清石灰水變渾濁的氣體，說明含有碳酸鈉，說明猜想二不成立；進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)說明猜想三成立，說明實(shí)驗(yàn)二是驗(yàn)證氯化鈉的存在，所以加入的是適量的硝酸銀溶液，且生成了不溶于硝酸的白色沉淀；

[拓展延伸]為進(jìn)一步確定該湖鹽樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，小偉同學(xué)再取該湖鹽樣品10.00g做了如圖1所示的補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程是將碳酸鈉氣化生成二氧化碳，將二氧化碳完全吸收，測定氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化，所以開始空氣應(yīng)該除去二氧化碳，然后生成的二氧化碳要完全被氫氧化鈉溶液吸收；

（1）反應(yīng)結(jié)束之后通入空氣的目的是 讓生成的二氧化碳完全被氫氧化鈉溶液吸收，減少實(shí)驗(yàn)誤差；

（2）裝置A中濃NaOH溶液的作用是 2NaOH+CO2＝H2O+Na2CO3；

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后測得裝置D增重0.44g，設(shè)湖鹽樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x，

x=10.6%；

（4）①由圖可知，恰好完全反應(yīng)時(shí)，生成氣體的質(zhì)量為 2.2g；

②此時(shí)消耗的鹽酸為50g，繼續(xù)加入鹽酸，導(dǎo)致鹽酸剩余，所以M點(diǎn)所對應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)的化學(xué)式為 NaCl和HCl；

③設(shè)生成的氯化鈉的質(zhì)量為x，消耗的碳酸鈉的質(zhì)量為y，

x=5.85g，

y=5.3g，

恰好完全反應(yīng)時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)×100%≈12.1%。