Question

（2012?普陀区二模）实验室用下图装置进行碳酸钠的性质实验，烧杯A中是澄清石灰水并滴加了酚酞，C中是石灰乳．实验开始前，称取10.6g纯碱置于B中，关闭开关K₁打开K₂，并加入一定量的稀硫酸．
①10.6g纯碱的物质的量是

0.1mol

；
如果加入足量的硫酸，反应中得到的二氧化碳的物质的量是多少？
请写出化学反应方程式，并列式计算，写出计算过程：
②烧杯C中并没有明显现象，为了证明B中的确产生了CO₂，现将C中悬浊液进行固液分离，该分离操作除烧杯外，还需用到的玻璃仪器有

玻璃棒、漏斗

（写名称）．过滤后滤液能使酚酞试液变红，则滤液中的主要溶质是

Ca（OH）₂

，该现象

不能

（填写“能”或“不能”）说明产生了CO₂．
③上述过滤后的滤渣可能存在Ca（OH）₂和CaCO₃．某同学为证明该两种物质同时存在，在一支试管中取少量样品，经过两个步骤完成了检验．若所有检验实验均在该支试管中进行，请完成实验报告：

实验步骤	所用的试剂或检验方法	结  论
步骤一		证明 Ca（OH）2 存在
步骤二		证明 CaCO3 存在

④实验一段时间后，关闭开关K₂打开K₁，见到B中液体将会压入到烧杯A中，实验中可能见到不同的现象，请完成下表：

预测的反应现象	B中反应后，溶液中溶质的化学式	烧杯A中发生的主要反应的化学方程式
A中溶液产生大量的白色沉淀产生，红色不褪去．
A中溶液并没有大量的白色沉淀产生，红色褪去．

Answer 1

分析：①根据物质的量的计算方法求出碳酸钠的物质的量，并依据碳酸钠和稀硫酸反应的方程式求出二氧化碳的物质的量；
②根据过滤所用仪器进行分析，过滤后滤液能使酚酞试液变红，说明有氢氧化钙，因此不能说明是否产生二氧化碳；
③检验氢氧化钙可用酚酞试液，检验碳酸钙用稀盐酸，根据题意，所有检验实验均在该支试管中进行，所以先检验氢氧化钙，后检验碳酸钙；
④关闭开关K₂打开K₁时由于B中的二氧化碳的存在导致其内压强变大，根据反应现象分析B中溶质及A中发生反应的方程式．

解答：解：①10.6g纯碱的物质的量是：

10.6g

106g/mol

=0.1mol；
设：得到CO₂气体的物质的量为xmol
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
1                           1
0.1mol                      x

1

0.1mol

=

1

x

     x=0.1 mol
答：反应中生成二氧化碳的物质的量是0.1mol．
故答案为：0.1mol；反应中生成二氧化碳的物质的量是0.1mol；
②过滤所用玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；过滤后滤液能使酚酞试液变红，说明有氢氧化钙，但是否有氢氧化钙不能确定，可能生成二氧化碳，反应部分二氧化碳，也可能没有二氧化碳生成；
故答案为：玻璃棒、漏斗；Ca（OH）₂；不能；
③检验氢氧化钙的操作是：取样加水溶解并滴加酚酞，溶液变红色，说明滤渣中含有氢氧化钙；然后继续滴加盐酸，有气泡产生，说明滤渣中含有碳酸钙；
故答案为：

实验步骤	所用的试剂或检验方法	结 论
步骤一	取样滴加酚酞试液，溶液变红	证明 Ca（OH）2存在
步骤二	继续滴加盐酸，有气泡产生	证明 CaCO3存在

④关闭开关K₂打开K₁时由于B中的二氧化碳的存在导致其内压强变大，B中液体将会压入到烧杯A中，若A中溶液产生大量的白色沉淀产生，红色不褪去，说明烧杯A中发生的主要反应是碳酸钠和氢氧化钙的反应，方程式是Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH，说明B中反应后碳酸钠过量，另外，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠，所以B中反应后，溶液中溶质是硫酸钠和碳酸钠；
若A中溶液并没有大量的白色沉淀产生，红色褪去，说明B中稀硫酸过量，所以B中反应后，溶液中溶质是硫酸钠和稀硫酸，A中发生的反应是硫酸和氢氧化钙的反应，方程式是H₂SO₄+Ca（OH）₂═CaSO₄+2H₂O；
故答案为：

预测的反应现象	B中反应后，溶液中溶质的化学式	烧杯A中发生的主要反应的化学方程式
A中溶液产生大量的白色沉淀产生，红色不褪去．	Na2CO3、Na2SO4	Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH
A中溶液并没有大量的白色沉淀产生，红色褪去．	H2SO4、Na2SO4	H2SO4+Ca（OH）2═CaSO4+2H2O

点评：本题较为综合地考查了碳酸盐的化学性质，既考查了相关计算，又考查了实验探究，能很好的考查学生应用知识解决问题的能力．