Question

现有一份由碳酸钠和氯化钠组成的固体样品，质量为10g．重庆一中初三化学兴趣小组的同学设计了如图中的装置，请你与他们一起探究．

【实验目的】测定样品中碳酸钠的质量分数并探究碳酸钠的化学性质．
【实验步骤】
①检查装置气密性．
②关闭止水夹K₂，打开止水夹K₁．向装有样品的A装置内加入适量的稀硫酸，充分反应后，B装置的质量增重2.2g，C装置中的澄清石灰水不变浑浊．
③关闭止水夹K₁，打开止水夹K₂，使B装置与空气连通．向D装置内加入适量的过氧化氢溶液充分反应（确保溶液浸没长颈漏斗下端管口）．
请回答：
（1）A装置中的实验现象为______；
（2）样品中碳酸钠的质量分数为______；
（3）当向D装置内加入适量的过氧化氢溶液时，C装置出现的现象是______；
（4）在整个反应过程中，B装置内所发生反应的化学方程式为______．______
【实验拓展】反应结束后，B装置溶液中溶质的组成是怎么样的呢？同学们提出了自己的猜想．
小丽认为只有氢氧化钠；
小明认为是氢氧化钠和氢氧化钙；
小方认为是氢氧化钠和______（写化学式）．
【实验验证】

实验内容	现象	结论
取少量B装置溶液于试管中，加入 ______（写化学式），	______	小明同学的猜想正确

Answer 1

解：（1）如样品中含有碳酸钠就会和稀硫酸反应生成二氧化碳气体，现象就是在A装置内冒出气泡；
（2）由题意知，B装置的质量增重2.2g就是碳酸钠和稀硫酸反应产生的二氧化碳的质量，由此设碳酸钠的质量为x．
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 44
x 2.2g

x=5.3g
所以样品中碳酸钠的质量分数为：
×100%=53%
（3）依据过氧化氢与二氧化锰混合会生成氧气，从而导致C装置内气体压强变大，就会使C中清石灰水被压入到左侧导管并进入B中；
（4）由题意知，B装置内发生反应有A装置反应产生的二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，还有D装置中产生的氧气把C装置中的石灰水压入B装置中与生成的碳酸钠反应生成氢氧化钠和碳酸钙，故答案为：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O、Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
【实验拓展】B装置内如生成的碳酸钠和氢氧化钙恰好完全反应，溶液中溶质的组成就只含有氢氧化钠，如碳酸钠剩余就含有NaOH和Na₂CO₃，如石灰水剩余就含有 NaOH和Ca（OH）₂；
验证溶质含有氢氧化钠和氢氧化钙，就验证溶液中没有钙离子，具体方法是：过滤后取滤液于试管中，向试管滴加足量的碳酸钠，若出现白色沉淀（氢氧化钙与碳酸钠反应的结果），则溶质是NaOH和Na₂CO₃．
故答案为：（1）有气泡生成；（2）53%；（3）澄清石灰水被压入到左侧导管并进入B中；（4）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；Na₂CO₃+Ca（OH）₂=2NaOH+CaCO₃↓
【实验拓展】Na₂CO₃；Na₂CO₃；有白色沉淀生成；
分析：（1）根据碳酸钠与硫酸能生成二氧化碳气体分析解答；
（2）根据B增重即是A中生成的二氧化碳质量结合化学方程式计算出碳酸钠的质量进行解答；
（3）依据过氧化氢与二氧化锰混合会生成氧气，从而导致C装置内气体压强变大的知识分析解答；
（4）根据题意分析不同的操作导致的B中的化学反应，并书写即可；
【实验拓展】根据生成物分和溶液中存在的离子进行分析判断；
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．