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

（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

106

44

=

x

2.2g

x=5.3g
所以样品中碳酸钠的质量分数为：

5.3g

10g

×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；