Question

4．畢倭寇同學想通過實驗，探究某企業用氨堿法生產純堿樣品的成分及含量．
【提出問題】該純堿樣品中含有哪些物質？
【猜想與假設】通過分析，畢倭寇同學做出如下假設：（1）只含有Na₂CO₃；（2）含有Na₂CO₃和 NaHCO₃【查閱資料】

	NaHCO3	Na2CO3
加入稀鹽酸	現象I	產生氣泡
加入飽和石灰水	溶液變渾濁	現象Ⅱ
加入CaCl2溶液	無明顯現象	溶液變渾濁
加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化

（1）表中的現象I為產生氣泡；
（2）現象Ⅱ對應的化學方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH．
【實驗探究】為了確定純堿樣品的成分，畢倭寇同學設計如下實驗方案，請你一起完成下列實驗報告．

實驗步驟	實驗現象	實驗結論及化學方程式
A取少量樣品溶于水，加入過量的CaCl2溶液	①有白色沉淀產生	該反應的方程式：②Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
B將上述反應后的混合液過濾，取濾液③滴加稀鹽酸	④有氣泡冒出	證明猜想②成立

【實驗反思】實驗步驟A中，氯化鈣溶液過量的目的是將碳酸鈉全部除去．
【提出問題2】如何測量該純堿樣品中各物質的含量？
（1）為測量該純堿樣品各成分的含量，畢倭寇同學設了圖1裝置，通過稱量B裝置中質量變化來確定樣品中各成分的含量．該裝置氣密性良好，稀硫酸與樣品、進入裝置B的CO₂與NaOH均完全反應，操作無誤，但多次實驗發現，測定結果有偏差．造成偏差的原因有①空氣中的CO₂進入裝置B被氫氧化鈉吸收；②裝置A中殘留的CO₂未被裝置B中的氫氧化鈉吸收．
（2）畢倭寇同學在老師的指導下重新設計了如圖2所示的實驗裝置．該實驗有以下操作步驟：
①查裝置氣密性，將Wg干燥的樣品放入錐形瓶中；
②稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的B瓶質量；
③打開活塞b，從導管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關閉活塞b；
④向錐形瓶中逐滴加入稀硫酸至不再產生氣泡；
⑤再次稱量盛有氫氧化鈉濃溶液的B瓶質量；
⑥打開活塞b，從導管a處緩緩鼓入一定量的空氣，關閉活塞b；
⑦根據B瓶增加的質量，計算樣品中各成分的含量．
該實驗的正確步驟是①③②④⑥⑤⑦．

Answer 1

分析 查閱資料：（1）稀鹽酸可以和碳酸氫鈉反應生成氣體，可以據此解答該題；
（2）碳酸鈉可以和氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，可以據此寫出該反應的化學方程式；
實驗探究：碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，可以據此寫出該反應的化學方程式；碳酸氫鈉和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，可以據此完成實驗現象；
實驗反思：碳酸鈉也可以和稀鹽酸反應生成氣體，為了防止碳酸鈉干擾實驗現象，所以應該加入過量的氯化鈣將碳酸鈉全部除去，可以據此解答該題；
提出問題2．（1）反應前裝置A中含有空氣，而反應后生成的二氧化碳不能全部被吸收，可以據此分析并完成解答；
（2）為了防止反應前A中的空氣中含有的二氧化碳干擾實驗結論并將反應中生成的二氧化碳全部吸收，實驗開始前應該先將氣體鼓出，實驗結束后應該將生成的二氧化碳氣體鼓出并吸收可以據此結合題給的步驟完成解答．

解答 解：查閱資料：（1）稀鹽酸可以和碳酸氫鈉反應生成氣體，所以實驗現象Ⅰ為產生了氣泡；
（2）碳酸鈉可以和氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，該反應的化學方程式為Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
實驗探究：碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應生成白色的碳酸鈣沉淀和氯化鈉，該反應的化學方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；碳酸氫鈉和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，所以加入稀鹽酸后可以觀察到有氣泡冒出；
實驗反思：碳酸鈉也可以和稀鹽酸反應生成氣體，為了防止碳酸鈉干擾實驗現象，所以應該加入過量的氯化鈣將碳酸鈉全部除去；
提出問題2．（1）①反應前裝置A中含有空氣，空氣中含有二氧化碳，空氣中的二氧化碳被吸收而使測量結果不準確；
②反應后生成的二氧化碳在裝置A中沒有逸出，而不能全部被吸收，也會使測量結果不準確；
（2）為了防止反應前A中的空氣中含有的二氧化碳干擾實驗結論并將反應中生成的二氧化碳全部吸收，實驗開始前應該先將氣體鼓出，實驗結束后應該將生成的二氧化碳氣體鼓出并吸收所以正確的實驗步驟為：①③②④⑥⑤⑦．
故答案為：查閱資料：（1）產生氣泡；
（2）Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH；
實驗探究：

實驗步驟	實驗現象
①取少量樣品溶于水，加入過量的CaCl2溶液	有白色沉淀產生	該反應的方程式：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
②將上述反應后的混合液過濾，取濾液 滴加稀鹽酸	有氣泡冒出	證明猜想②成立

實驗反思：將碳酸鈉全部除去；
提出問題2．（1）①空氣中的CO₂進入裝置B被氫氧化鈉吸收；
②裝置A中殘留的CO₂未被裝置B中的氫氧化鈉吸收；
（2）①③②④⑥⑤⑦．

點評 解答這類題目時，首先，賞析問題情景，找到實驗探究的反應原理；再根據實驗的反應原理，分析推斷出該物質的組成成分，然后得出所要探究的物質中該成分的組成．