题目内容
某研究性学习小组设计了测定纯碱（Na2CO3）样品（只含NaCl杂质）中Na2CO3质量分数的实验方案．请回答下列问题：
小资料：碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
（1）气体法。
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2，通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（不考虑原装置内空气的影响）
【实验分析】小科同学根据以上思路，设计了如下图的实验装置。
①实验装置乙中盛放的试剂为 。
装置丁中碱石灰的作用是 。（填字母）
A．吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B．防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C．干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快，会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数 （填写“偏高”“偏低”或“不变”）．
③小明同学认为小科的方案存在问题，即使操作规范下也会造成结果偏低，你认为他的理由是 ，应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞，并增加下图装置，实验结束后缓缓通入一段时间空气，目的是 ，其中NaOH溶液的作用是 。
（2）沉淀法．
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀，通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中，加水使其完全溶解；
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量（即Na2CO3已完全反应）的方法是: 静置，向上层清液中滴加 溶液，如果没有白色沉100%=96.4%淀生成，证明CaCl2过量；
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g，操作X的名称是 ，如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 （填写“偏高”“偏低”或“不变”）。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。（写出计算过程，结果保留至0.1%）
（1）①浓硫酸 ；B; ②偏低；③有二氧化碳残留在烧瓶中；将残留的二氧化碳全部鼓入到丙装置，使其完全被氢氧化钠吸收；吸收空气中的二氧化碳；（2）②氯化钙；③洗涤；偏高；④96.4%
解析
应用题天天练四川大学出版社系列答案
（6分）某化学兴趣小组的四位同学对氢氧化钠溶液与稀盐酸混合后，所得溶液中溶质的成分进行了探究。
【作出猜想】小马猜想：溶质有NaCl、HCl、NaOH
小程猜想：溶质只有NaCl
小宫猜想：溶质有NaCl、HCl
小尚猜想：溶质有NaCl NaOH
（1）老师认为小马的猜想是错误的，她的理由是 。
【方案设计】小程和小宫分别设计了如下方案验证各自的猜想。
| 实验设计者 | 方案步骤 | 方案预估现象 | 方案结论 |
| 小程 | 用一根洁净的玻璃棒取反映后的溶液沾在pH试纸上，把试纸所呈现的颜色与标准比色卡进行对照 | pH=7 | 小程猜想正确 |
| 小宫 | 取少量反应后的溶液于一支试管中，再向试管中滴加稀硝酸和硝酸银溶液 | 有白色沉淀生成 | 小宫猜想正确 |
【方案反思】（3）请分析错误方案的原因 （都正确，不作答）。
【拓展研究】（4）请你再设计一个实验方案验证小尚的猜想正确，填写下列实验报告。
| 方案步骤 | 方案预估现象 | 方案结论 |
| | | 小尚猜想正确 |
如图所示的三个实验均可验证酸与碱能发生反应：
（1）根据实验一回答：
①加稀盐酸前，一定能观察到的实验现象是 ；
②该实验通过稀盐酸与 反应的现象，验证了酸与碱能发生反应．
（2）实验二通过两只试管中的现象对比，可以判断稀盐酸与Ca（OH）2能反应，该实验除需控制所加水和稀盐酸的温度、体积相同外，还需控制 相同．
（3）实验三中，加入X可验证稀硫酸与碱能发生反应，符合此条件的X是下列物质中的
| A．酚酞 | B．CuO | C．Na2CO3 | D．Ba（NO3）2． |
（8分）在学习盐的性质时，某组同学将碳酸钠溶液和一瓶标签破损的溶液M（如图）进行反应，有白色沉淀产生，过滤后得到澄清滤液。同学们对该实验进行了一系列的研究。
探究一： M溶液中的溶质是什么？
【提出猜想】该组同学认为M溶液的溶质有两种可能：
①是_____________，②是CaCl2
【收集资料】碳酸钠溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应。
【设计实验】同学们设计了如下方案并进行实验：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量M溶液于试管中，向其中滴加___________ | ___________ | 猜想①正确 |
【提出猜想】猜想一：NaOH和Na2CO3；猜想二：____________；猜想三：NaOH
【实验验证】同学们针对“猜想一”进行了如下实验：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取样于试管中，滴入几滴稀盐酸 | 没有气泡产生 | “猜想一”不成立 |
【继续探究】设计实验方案确定滤液中溶质的组成．
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 分别取少量滤液于A、B两支试管中，A中加入CaCl2溶液，B中加入Na2CO3溶液 | __________________[来源:学。科。网Z。X。X。K] __________________ | “猜想一”成立 |
我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。
资料摘要：碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
[方案一]样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加足量的CaCl2溶液。 | 产生白色沉淀 | 反应的化学方程式： |
（2）分析滴加的CaCl2溶液要足量的原因： 。
（3）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。利用沉淀物质量计算Na2CO3的质量分数为91%。如果不洗涤沉淀物会造成测定结果大于91%，这是因为 。
[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。
（4）打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的 ，再接上装置C和D。
（5）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应）。待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿，目的是 。装置 （填标号）在反应前后的质量差就是产生CO2的质量，由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果 （选填“偏大”或“偏小”）。
（6）某纯碱样品中含有杂质NaCl，为测定该样品中Na2CO3的质量分数，称取纯碱样品6 g，放入20 g水中使其完全溶解，再加入稀盐酸26.2 g，恰好完全反应，反应后溶液的总质量为50 g。试计算：①生成二氧化碳的质量；②样品中Na2CO3的质量分数。（写出计算过程，结果保留一位小数）