Question

【題目】化學是一門以實驗為基礎的科學，通過實驗可以學習科學探究的方法。現有一份由碳酸鈉和氯化鈉組成的固體樣品，質量為6.0g．小明設計了圖中的裝置，請你參與探究。

（實驗目的）測定樣品中碳酸鈉的質量分數并探究碳酸鈉的化學性質。

（實驗步驟）

①關閉止水夾K2，打開止水夾K1。向裝有樣品的A裝置內加入適量的稀鹽酸，等到B中無氣泡產生，稱量B裝置的質量增重2.2g。

②關閉止水夾K1，打開止水夾K2，使B裝置與空氣連通。向D裝置內加入適量的過氧化氫溶液充分反應（確保溶液浸沒長頸漏斗下端管口），可觀察到C中液體進入到B中，一段時間后產生氣泡，請回答：

（1）樣品中碳酸鈉的質量分數為__________，可能使測量結果不準確的因素有（寫一種）______。

（2）在步驟②中，B裝置內按先后發生反應的化學方程式為_________。

（實驗拓展）反應結束后，B裝置溶液中溶質的組成有多種情況，其中的一種是只含有硫酸鈉，還有的情況是（有幾種寫幾種）：______．你怎樣用簡單方法驗證溶質只含有硫酸鈉的情況：______。

Answer 1

【答案】88.3% 裝置中的二氧化碳不能被氫氧化鈉完全吸收 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 氫氧化鈉和硫酸鈉，硫酸和硫酸鈉 取樣品，用pH試紙測定溶液的pH值，溶液顯中性，說明溶質只含有硫酸鈉

【解析】

碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣，C裝置中的壓強增大，C中的硫酸進入B中和碳酸鈉會發生反應。

實驗步驟：

解：（1）設參加反應的碳酸鈉的質量為x

解得 x=5.3g

所以樣品中碳酸鈉的質量分數為：×100%88.3%，可能使測量結果不準確的因素有：裝置中的二氧化碳不能被氫氧化鈉完全吸收；

（2）在步驟②中，B裝置內按先后發生的反應是：二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，D裝置碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；

實驗拓展：

反應結束后，B裝置溶液中溶質的組成有多種情況，其中的一種是硫酸和碳酸鈉恰好反應只含有硫酸鈉，還有的情況是：氫氧化鈉過量時有氫氧化鈉和硫酸鈉，硫酸過量時有硫酸和硫酸鈉，用簡單方法驗證溶質只含有硫酸鈉的情況：取樣品，用pH試紙測定溶液的pH值，溶液顯中性，說明溶質只含有硫酸鈉。