Question

6．过碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）广泛用于洗涤、纺织、医疗、造纸等．某小组展开了深入的学习：
【制备研究】：如图是制备过碳酸钠的工艺流程．

请回答问题：
（1）操作A的名称是过滤，此实验中需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒；
（2）洗涤过碳酸钠晶体最好选用B．
A．蒸馏水    B．无水酒精    C．饱和NaCl溶液
（3）母液可以循环使用，其中主要含有的溶质是氯化钠和碳酸钠；
【性质研究】：为探究过碳酸钠溶于水后所得溶液中溶质的成分，同学们进行实验．
（1）步骤及现象：取少量过碳酸钠于温水中，发现有气泡缓缓冒出，得到无色溶液X；取少量X加入MnO₂，迅速产生使带火星木条复燃的气体．
（2）提出问题：无色溶液X中的溶质有哪些物质？
（3）猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是过氧化氢；还可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种或几种．
（4）查找资料：资料1：氯化钙溶液呈中性，与碳酸氢钠溶液混合不发生反应；
资料2：NaHCO₃溶液呈碱性，与石灰水反应生成白色沉淀．
（5）实验过程：该同学取少量溶液，加入稀盐酸，有大量气泡产生，得出结论溶液中含有Na₂CO₃．其他同学提出异议，理由是碳酸氢钠也能和盐酸反应生成二氧化碳．更改方案后，小组同学对溶液X中可能存在的溶质进行了如下实验．请将下列实验方案填写完整．

实验操作	主要实验现象	结论
①取样，滴加足量溶液	产生白色沉淀	证明溶液中有Na2CO3
②静置，向上层清液中滴加氢氧化钙溶液	无白色沉淀产生	证明溶液中无NaHCO3
③另取样，先滴加足量的CaCl2溶液，静置后，在清液中滴加酚酞试液	产生白色沉淀，酚酞试液不变色	证明溶液中无NaOH

实验反思：根据资料，NaHCO₃溶液能与石灰水反应生成白色沉淀．于是，同学们想：NaHCO₃与NaOH也应该可以反应，反应方程式为：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【组成确定】：
取31.4g过碳酸钠（aNa₂CO₃•bH₂O₂）溶于水加入二氧化锰，产生4.8g气体，则过碳酸钠中a：b=2：3．

Answer 1

分析 【制备研究】：
（1）过滤能够把不溶于水的固体从液体中分离出来；
过滤需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒；
（2）过碳酸钠晶体能够溶于水和饱和氯化钠溶液，不溶于无水酒精；
（3）母液可以循环使用，其中主要含有的溶质是氯化钠和碳酸钠；
【性质研究】：
氧气能使带火星的木条复燃；
过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
碳酸氢钠、碳酸钠都能够和稀盐酸反应生成二氧化碳气体；
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠；
显碱性的溶液能使酚酞试液变红色；
碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
根据反应的化学方程式和提供的数据可以进行相关方面的计算．

解答 解：【制备研究】：
（1）操作A的名称是过滤，此实验中需要的玻璃仪器是烧杯、漏斗和玻璃棒．
故填：过滤；玻璃棒．
（2）洗涤过碳酸钠晶体最好选用无水酒精．
故填：B．
（3）母液可以循环使用，其中主要含有的溶质是氯化钠和碳酸钠．
故填：氯化钠；碳酸钠．
【性质研究】：
（3）猜想与假设：根据以上实验现象，X溶液中一定存在的溶质是过氧化氢；还可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一种或几种．
故填：过氧化氢．
（5）实验过程：该同学取少量溶液，加入稀盐酸，有大量气泡产生，得出结论溶液中含有Na₂CO₃，其他同学提出异议，理由是碳酸氢钠也能和盐酸反应生成二氧化碳．
故填：碳酸氢钠也能和盐酸反应生成二氧化碳．
实验方案如下表所示：

实验操作	主要实验现象	结论
①取样，滴加足量氯化钙溶液	产生白色沉淀	证明溶液中有Na2CO3
②静置，向上层清液中滴加氢氧化钙溶液	无白色沉淀产生	证明溶液中无NaHCO3
③另取样，先滴加足量的CaCl2溶液，静置后，在清液中滴加酚酞试液	产生白色沉淀，酚酞试液不变色	证明溶液中无NaOH

实验反思：
NaHCO₃与NaOH也应该可以反应，反应方程式为：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
故填：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【组成确定】：
设过氧化氢质量为x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
68                              32
x                              4.8g
$\frac{68}{x}$=$\frac{32}{4.8g}$，
x=10.2g，
则碳酸钠质量为：31.4g-10.2g=21.2g，
根据题意有：$\frac{106a}{34b}$=$\frac{21.2g}{10.2g}$，
$\frac{a}{b}$=$\frac{2}{3}$，
故填：2：3．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．