【题目】化学是一门以实验为基础的科学,通过实验可以学习科学探究的方法。现有一份由碳酸钠和氯化钠组成的固体样品,质量为6.0g.小明设计了图中的装置,请你参与探究。

(实验目的)测定样品中碳酸钠的质量分数并探究碳酸钠的化学性质。

(实验步骤)

①关闭止水夹K2,打开止水夹K1。向装有样品的A装置内加入适量的稀盐酸,等到B中无气泡产生,称量B装置的质量增重2.2g

②关闭止水夹K1,打开止水夹K2,使B装置与空气连通。向D装置内加入适量的过氧化氢溶液充分反应(确保溶液浸没长颈漏斗下端管口),可观察到C中液体进入到B中,一段时间后产生气泡,请回答:

1)样品中碳酸钠的质量分数为__________,可能使测量结果不准确的因素有(写一种)______

2)在步骤②中,B装置内按先后发生反应的化学方程式为_________

(实验拓展)反应结束后,B装置溶液中溶质的组成有多种情况,其中的一种是只含有硫酸钠,还有的情况是(有几种写几种):______.你怎样用简单方法验证溶质只含有硫酸钠的情况:______


参考答案:

【答案】88.3% 装置中的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 氢氧化钠和硫酸钠,硫酸和硫酸钠 取样品,用pH试纸测定溶液的pH值,溶液显中性,说明溶质只含有硫酸钠

【解析】

碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,C装置中的压强增大,C中的硫酸进入B中和碳酸钠会发生反应。

实验步骤:

解:(1)设参加反应的碳酸钠的质量为x

解得 x=5.3g

所以样品中碳酸钠的质量分数为:×100%88.3%,可能使测量结果不准确的因素有:装置中的二氧化碳不能被氢氧化钠完全吸收;

2)在步骤②中,B装置内按先后发生的反应是:二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,D装置碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2ONa2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑;

实验拓展:

反应结束后,B装置溶液中溶质的组成有多种情况,其中的一种是硫酸和碳酸钠恰好反应只含有硫酸钠,还有的情况是:氢氧化钠过量时有氢氧化钠和硫酸钠,硫酸过量时有硫酸和硫酸钠,用简单方法验证溶质只含有硫酸钠的情况:取样品,用pH试纸测定溶液的pH值,溶液显中性,说明溶质只含有硫酸钠。

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