Question

化學實驗室的開放日，老師安排興趣小組的同學們作如下的實驗研究：
（1）第一小組的同學將失去標簽的兩瓶無色溶液（分別為NaCl和Na₂CO₃）區分開來，為了區別無色溶液，甲、乙、丙、丁四位同學分別選擇下列物質進行實驗．你認為其中合理的試劑是______（填寫序號）
甲：稀鹽酸   乙：硝酸銀   丙：澄清石灰水   丁：藍色石蕊試紙
（2）第二小組的同學為除去NaCl溶液中的少量 Na₂CO₃，設計了如下實驗：

①寫出沉淀A的化學式______；
②甲同學認為：蒸發所需的儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發皿、酒精燈和______；
③乙同學認為：加入過量CaCl₂溶液不妥，其原因為______．
（3）第三小組同學了解到“三酸兩堿”是重要的化工原料．實驗室桌面上的五個試劑瓶內（如下圖）分別裝有屬于工業上“三酸兩堿”中的“三種濃酸”和“兩堿固體”．

某同學沒有利用任何試劑就鑒定出了C、D、E三瓶中的三種濃酸．他的做法是：①直接觀察試劑瓶顏色，棕色試劑瓶E內的是______（填名稱）；
②分別打開C、D瓶的瓶塞，觀察到______，說明C瓶內的是濃鹽酸，D瓶內的是濃硫酸．
（4）第四小組同學稱取市售的純堿樣品12g加入適量水，再加入適量CaCl₂溶液（所含雜質均可溶于水，且不參加反應），攪拌、過濾、洗滌、干燥后稱得固體質量為10.0g：①求該樣品中純堿的質量分數；②若加入水和CaCl₂溶液總質量為100g，則生成物溶液中溶質NaCl的質量分數為多少？
[計算過程]．

Answer 1

【答案】分析：（1）可根據碳酸鈉的化學性質即與酸反應產生二氧化碳氣體、與澄清石灰水反應產生沉淀、其水溶液顯堿性來鑒別；（2）根據碳酸鈉與氯化鈣反應的產物考慮沉淀的化學式，根據蒸發用到的儀器考慮；加入過量的氯化鈣溶液會使氯化鈉溶液中混有氯化鈣不純；（3）根據濃硝酸和濃鹽酸易揮發進行分析；（4）根據沉淀的質量計算出碳酸鈉的質量，再用碳酸鈉的質量除以樣品的質量，根據沉淀的質量計算出生成的氯化鈉的質量，再除以總溶液的質量即可．
解答：解：（1）Na₂CO₃溶液能與稀鹽酸反應生成二氧化碳氣體，有明顯現象，卻不與NaCl溶液反應；Na₂CO₃溶液能和澄清石灰水反應產生沉淀，有明顯現象，硝酸銀與氯化鈉以及碳酸鈉均能反應生成白色沉淀；Na₂CO₃溶液顯堿性，所以無法采用藍色的石蕊試紙驗證溶液的堿性，所以合理的是：甲、丙；
（2）①上述流程圖中知，碳酸鈉能和過量的石灰水反應生成沉淀物，沉淀的化學式為CaCO₃；
②蒸發時用到的儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發皿、酒精燈和玻璃棒；
③加入過量的氯化鈣溶液會使氯化鈉溶液中混有氯化鈣溶液，蒸發溶劑后得到氯化鈉和氯化鈣的混合物，所以獲得氯化鈉不純．
（3）濃硝酸有強烈的揮發性，濃硝酸因溶解由分解產生的NO₂而呈黃色，常將濃硝酸盛放在棕色試劑瓶中，濃鹽酸會發出的氯化氫氣體和空氣中的水蒸氣結合形成的鹽酸小液滴，在瓶口形成白霧；
（4）設生成10g沉淀需要參加反應的碳酸鈉的質量為X生成氯化鈉的質量為Y則：
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100     117
X             10g     Y
根據：解得X=10.6g，根據：解得Y=11.7g
①該樣品中純堿的質量分數：×100%=88.3%；
②生成物溶液中溶質NaCl的質量分數為：×100%=11.47%
故答案為：（1）甲、丙；（2）①CaCO₃；②玻璃棒；③加入過量的氯化鈣溶液會使氯化鈉溶液中混有氯化鈣溶液不純；（3）濃硝酸；C瓶的瓶口冒白霧；（4）①88.3%；②11.47%．
點評：此題涉及到實驗的常規操作，相關的物質的分離等，縱縱觀這些化學式的考查實際還是與物質之間的反應有關系，因此學好物質間的聯系是酸堿鹽知識的關鍵．