题目内容
18．某品牌纯碱中含有少量氯化钠．某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量．
（1）A装置中反应化学方程式是Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑．实验过程中判断纯碱样品中的碳酸钠完全反应的依据是逐滴滴入稀硫酸至不再产生气泡为止．
（2）B装置的作用是除去水蒸气；C 装置中的化学方程式是2NaOH+CO2═Na2CO3+H20；
（3）补充D装置装氢氧化钠固体的球形管（简要叙述）．
【交流与表达】
（4）有同学认为图2 所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收．
（5）为了克服图2 装置的不足，有同学提出，还应增加图1 装置与A 装置连接（A 装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1 装置分两次缓缓鼓入空气．
①反应前，断开B、C 装置之间的连接，用图1 装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气．
②反应后，用图1 装置鼓入空气的作用是用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体．
③在A 装置中的反应发生时，开关K 处于关闭状态，其原因是避免图1装置吸收反应产生的部分二氧化碳气体．
【数据处理】
（6）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g，纯碱的纯度为98.1%%（计算结果保留小数点后1位）．
【反思与评价】
（7）改进后的实验装置能减少测定的误差，原因是①反应生成的CO2尽可能被装置C 吸收；②避免AB装置中原来空气中二氧化碳气体对实验的干扰．
（8）能否用盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定．
分析 （1）根据反应方程式的写法和反应的实验现象判断是否反应完全；
（2）根据浓硫酸的吸水性和方程式的写法考虑；
（3）根据D装置的作用考虑；
（4）根据反应结束后装置内残留二氧化碳考虑；
（5）①根据图1的用途考虑；②根据气体将反应生成的二氧化碳赶到C装置考虑；③根据图1 中氢氧化钠可以吸收二氧化碳考虑；
（6）根据C装置质量的增加量就是生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量算出碳酸钠的质量，再除以样品的质量乘以百分之百即可；
（7）根据改进后装置的优点考虑；
（8）根据盐酸的挥发性考虑．
解答 解：（1）反应物是Na2CO3和H2SO4生成物是Na2SO4、H2O和CO2用观察法配平，二氧化碳后面标上上升符号；因为该反应有气泡产生，没有气泡产生了，说明反应完了；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以主要是除去二氧化碳中的水蒸气；C装置中反应的反应物是NaOH和CO2生成物是Na2CO3和H20，用观察法配平；
（3）D装置是防止空气中的水、二氧化碳进入C装置造成误差，所以用装氢氧化钠固体的球形管就能达到目的；
（4）反应结束后在AB装置中会残留反应生成的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收，导致二氧化碳质量减少，结果会偏小；
（5）①鼓入的空气经过了氢氧化钠，已经把空气中二氧化碳除去，用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气，由于原有的空气中含有二氧化碳；
②用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体，使反应产生的二氧化碳全部被C装置吸收；
③如果不处于关闭状态，生成的二氧化碳会进入图1被图1中氢氧化钠吸收；
（6）C装置质量的增加量就是生成二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为：79.6g-75.2g=4.4g，设要生成4.4g二氧化碳需要碳酸钠质量为x则：
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
x 4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g，纯碱的纯度为$\frac{10.6g}{10.8g}$×100%=98.1%；
（7）改进后装置的优点有：反应生成的CO2尽可能被C装置吸收；避免AB装置中原来空气中二氧化碳气体对实验的干扰；
（8）稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定．
故答案为：
（1）Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑；逐滴滴入稀硫酸至不再产生气泡为止；
（2）除去水蒸气；2NaOH+CO2═Na2CO3+H20；
（3）装氢氧化钠固体的球形管；
（4）AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收；
（5）①用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气；②用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体；③避免图1装置吸收反应产生的部分二氧化碳气体；
（6）98.1%；
（7）稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定；
（8）避免AB装置中原来空气中二氧化碳气体对实验的干扰．
点评 本题容易出错的地方是第（5）小题，要知道通入不含有二氧化碳空气的目的，只有将生成的二氧化碳全部吸收才能使结果更准确．
【查阅资料】（1）Na2O2的化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑； 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
（2）CaCl2溶液为中性
【猜想】
I：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ：固体为NaOHⅣ：Na2CO3．
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量固体于试管中，加水振荡，直至完全溶解 | 不产生气泡 | 猜想I不成立 |
| ②取少量①的溶液于试管中，滴加CaCl2溶液至过量 | 产生白色沉淀 | 证明有Na2CO3存在 |
| ③取少量②的溶液于试管中，加入 酚酞试液 | 酚酞试液变红色 | 证明有NaOH存在 |
| 综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的． | ||
（1）实验操作②中反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；
（2）实验操作②中“滴加CaCl2溶液至过量的目是除去溶液中的Na2CO3，防止干扰NaOH的鉴定．
（3）表格中实验操作③还可以采用硫酸铜生成蓝色沉淀．氯化铁生成红褐色沉淀方法得到相同结论．
| A． | “高锰酸钾制取氧气”实验中，收集好气体后应先将导管移出水槽再停止加热 | |
| B． | “酸与碱的化学性质”实验中，将实验废液直接倒入下水道 | |
| C． | “配制50g溶质质量分数15%的氯化钠溶液”实验中，用10mL量筒量取蒸馏水 | |
| D． | “溶液的酸碱性”实验中，测定溶液pH时应先将试纸湿润 |
| A． | 二氧化碳、一氧化碳均能使紫色石蕊溶液变红 | |
| B． | 一定温度下C和CO均可将氧化铜还原成铜 | |
| C． | 金刚石、石墨完全燃烧均生成二氧化碳 | |
| D． | 石灰石、大理石都可与稀盐酸反应 |
A～G是初中化学常见的物质，A、B都是黑色固体，B、C是单质，A、D是氧化物，E是胃酸中含有的一种酸，D气体常用来灭火，F的溶液可用于检验气体D．（图中“-”表示两端的物质能发生化学反应；“→”表示物质间存在转化关系）试回答：
对碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液进行如图所示的实验探究．（1）观察试管②中的现象是变浑浊；写出碳酸钠与氢氧化钙反应的化学方程式Na2CO3+Ca（OH）2═CaCO3↓+2NaOH．
（2）将试管①和试管②在的废液倒入同一个干净的烧杯中，看到混合液浑浊，然后对混合废液进行过滤，再对滤液的成分进行探究．
【提出问题】滤液中含哪些溶质？
【猜想】猜想A：只含氢氧化钠；
猜想B：可能含有氢氧化钠、碳酸钠和氢氧化钙；
猜想C：可能含有氢氧化钠和碳酸钠；
你的猜想是含NaOH和Ca（OH）2溶质（写化学式）．
【讨论】判断上述猜想B（选填“A”或“B”或“C”）不合理，其理由是Na2CO3和Ca（OH）2能发生反应，不能共存．
【实验设计】下面是实验证明你的猜想正确一个简单实验设计，请填写．
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取滤液于试管中然后通入二氧化碳气体 | 变浑浊 | 你的猜想正确 |