某实验小组利用废硫酸液制备K₂SO₄并研究CaSO₄•2H₂O加热分解的产物。

一、K₂SO₄的制备

（1）将CaCO₃研成粉末的目的是      ▲         。

（2）上述流程中可循环使用的物质有CO₂和    ▲    （填写化学式）。

（3）反应Ⅲ中相关物质的溶解度如下表。你认为反应Ⅲ在常温下能实现的原因是   ▲    。

物质	KCl	K2SO4	NH4Cl	M
溶解度/g（25℃）	34.0	11.1	37.2	19.5

（4）不用水而用饱和K₂SO₄溶液洗涤反应Ⅲ所得晶体的目的是   ▲   ；为检验此晶体是否洗涤干净，可取最后一次洗涤液，先加入  ▲  （选填序号，下同），振荡、静置，再向上层清液中滴加   ▲   ，观察现象即可判断。

      a．AgNO₃溶液     b．过量的BaCl₂溶液    c．过量的Ba(NO₃)₂溶液

（5）分离所得的CaSO₄•2H₂O含有CaCO₃，可用盐酸除去，该的化学反应方程式    ▲    。

（6）为了测定CaSO₄•2H₂O和CaCO₃的质量比x:y，实验小组利用下图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验。

A              B               C          D           E

①实验前首先要       ▲       ，再装入样品。装置A的作用是      ▲      。

②已知CaSO₄•2H₂O在160℃生成CaSO₄，1350℃时CaSO₄开始分解；CaCO₃在900℃时分解完全。现控制B装置温度900℃进行实验并采集了如下数据：

a．反应前玻璃管与样品的质量m₁g       b．反应后玻璃管中固体的质量为m₂g

c．装置C实验后增重m₃g               d．装置D实验后增重m₄g

某同学选用b、d或c、d数据组合求出x:y的值，若无装置E，则实验测定结果将  ▲  （填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。你认为还可选用上述的   ▲   （选填序号）两个数据组合也可求出x:y的值。

（7）CaSO₄•2H₂O受热会逐步失去结晶水。取纯

净CaSO₄•2H₂O固体3.44g，放在（5）的实

验装置B中进行加热，测定固体质量随温

度的变化情况如右图所示。

①G点固体的化学式是    ▲     。

②将T₂～1400℃温度段加热固体所产生的

气体

0  T1    T2                    1400  温度/℃

通入酸性KMnO₄溶液中，溶液褪色，[来源:Zxxk.Com]

则H～I段发生反应的化学方程式为       ▲       。

某校学生在配制氢氧化钠溶液后忘记塞瓶塞。对于该溶液是否变质，他们提出了如下假设：

假设一：该溶液没有变质

假设二：该溶液部分变质

假设三：该溶液全部变质

他们提出氢氧化钠溶液变质的理由是________________________________________________。

Ⅰ.定性研究

    为了验证以上假设，甲组同学设计了如下两个实验方案：（提示：氯化钡溶液显中性）

	实验步骤	实验现象	结论
方案1	取少量氢氧化钠溶液放入试管中，滴入2滴无色酚酞试液	无色酚酞试液变红	假设一成立
方案2	取少量氢氧化钠溶液放入试管中，滴入过理BaCl2溶液，再滴入无色酚酞试液	有白色沉淀产生，酚酞变红	假设_____成立
有白色沉淀产生，酚酞不变红	假设_____成立

【交流讨论】

    乙组同学认为他们的实验方案不严密，方案一不能证实溶液没有变质。后经研究，方案一改进如下：取少量该溶液于试管中，加入足量的____________，若无气泡产生，则假设一成立。

    最后经过同学们共同努力，得出结论：假设二成立。于是他们继续研究下去。

Ⅱ.定量探究

【提出问题】该瓶溶液中碳酸钠的质量是多少呢？

【设计实验】同学们讨论后认为只要收集上述实验中的相关数据，通过计算就可以得出样品中碳酸钠的质量。你认为该相关数据是_____________。

（1）测定二氧化碳的体积，甲组同学设计了下图所示的实验装置（铁架台等固定装置已略去），取待测样品，进行实验。

【实验步骤】

①如图所示，连接好装置，检查装置气密性良好；

②称一定量的样品置于烧杯中，加入适量水混合，完全溶解后全部倒入右图的烧瓶中，向分液漏斗中加入足量稀盐酸待用；

③将量气管液面调节到“0”刻度，并使量气管内液面与油层相平，打开止水夹和分液漏斗活塞；

④反应结束后，再次调节量气管内液面与油层液面相平，读出气体体积；

⑤查得CO₂的密度，计算样品中碳酸钠的质量分数。

【问题讨论】

图中油层的作用为              ，油层上方留有空气，会使测量结果          （填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。中和反应明显放出热量，滴加稀盐酸后，发生装置里发生的中和反应的化学方程式为                            ，这个反应的发生可能使测定结果           （填“偏大”、“偏小”或“不受影响”）。

（2）测定二氧化碳的质量。乙组同学提出了可以用如下装置测定二氧化碳的质量（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，碱石灰是固体氢氧化钠和生石灰的混合物）。

取10.0g待测样品，进行实验．实验步骤如下：

a．连接好装置，并检查气密性；

b．打开弹簧夹，缓缓通入一段时间空气；

c．称量装置D的质量为83.4g；

d．关闭弹簧夹，慢慢滴加Y溶液，至不再产生气泡为止；

e．打开弹簧夹，再次缓缓通入一段时间空气；

f．再次称量装置D的质量为84.5g。

【交流讨论】

①试剂X、Y、Z依次最适宜选用___________（选填字母）

A．氢氧化钠溶液   浓盐酸    浓硫酸        B．澄清石灰水    稀盐酸     稀硫酸

C．氢氧化钠溶液   稀硫酸    浓硫酸        D．浓硫酸    稀硫酸    氢氧化钠溶液

②步骤e中通入空气的作用是______________________________________。

③若没有装置C，则会导致测定结果________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若没有装置E，则会导致测定结果_________。

【交流讨论】根据实验中测得的有关数据，计算部分变质的氢氧化钠固体中碳酸钠的质量分数。

（3）丙组同学提出还可以用如下方案测定碳酸钠的质量

 

①该实验要求加入的A溶液必须过量，检查A溶液已过量的方法是________________________

②操作B的名称是____________________，该操作用到的玻璃仪器有______________________。