Question

12．工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠．某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了如下探究．

【原理思路】利用碳酸钠与稀盐酸反应产生CO₂，通过CO₂质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算样品纯度．
【方案设计】为使CO₂质量的测定更准确，该小组同学设计了如图的实验方案．
（1）此装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后，都要通入过量的空气，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹应如何操作？打开弹簧夹a和b，关闭弹簧夹c
（2）为了提高实验的精准度，对装置C中的干燥剂的性质有何要求？能吸收水分但不吸收二氧化碳
（3）查阅资料获知：Na₂CO₃溶液与稀盐酸反应先生成NaHCO₃（化学方程式为：NaCO₃+HCl═NaHCO₃+NaCl）．当Na₂CO₃全部转化为NaHCO₃后，生成的NaHCO₃能继续与稀盐酸反应生成CO₂（化学方程式为：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑）．现向样品中加一定量的稀硫酸，反应后产生无色气体并得到X溶液．请分析X溶液的溶质组成可能有哪几种情况？氯化钠；氯化钠和硫酸；氯化钠和碳酸氢钠．

Answer 1

分析 （1）根据装置的设计意图可以知道反应前鼓入空气的目的是除去B中的空气中的二氧化碳，而反应后鼓入空气的目的是保证将产生的二氧化碳全部排出，可以据此来判断并完成解答；
（3）为了提高实验的精准度，装置C中的干燥剂必须能吸收水分但不吸收二氧化碳，可以据此解答该题；
（3）根据题给的信息结合盐酸和碳酸钠反应来完成该题的解答

解答 解：（1）根据装置的设计意图可以知道反应前鼓入空气的目的是除去B中的空气中的二氧化碳，所以反应前应该打开弹簧夹a和b，关闭弹簧夹c，从而使B装置中的空气排出；
（2）为了提高实验的精准度，装置C中的干燥剂必须能吸收水分但不吸收二氧化碳，以防测量二氧化碳的质量变小，从而影响碳酸钠的纯度；
（3）盐酸和碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，若盐酸和碳酸钠恰好完全反应则生成的溶液中的溶质为氯化钠；若盐酸过量，则得到溶液溶质为氯化钠和硫酸，若盐酸的量不足，则得到溶液含有的溶质为氯化钠和碳酸氢钠．
故答案为：（1）打开弹簧夹a和b，关闭弹簧夹c；（2）能吸收水分但不吸收二氧化碳；（3）氯化钠；氯化钠和硫酸；氯化钠和碳酸氢钠．

点评 解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理；再根据实验的反应原理，分析推断出该物质的组成成分，然后得出所要探究的物质中该成分的组成．