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(qū)分開來，為了區(qū)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

甲、丙

（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

CaCO₃

；
②甲同學認為：蒸發(fā)所需的儀器有鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發(fā)皿、酒精燈和

玻璃棒

；
③乙同學認為：加入過量CaCl₂溶液不妥，其原因為

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）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(yè)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

濃硝酸

（填名稱）；
②分別打開C、D瓶的瓶塞，觀察到

C瓶的瓶口冒白霧

，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

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(fā)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(fā)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(fā)時用到的儀器有：鐵架臺（帶鐵圈）、蒸發(fā)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(fā)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(fā)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(fā)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：

106

100

=

X

10g

解得X=10.6g，根據：

100

117

=

10g

Y

解得Y=11.7g
①該樣品中純堿的質量分數：

10.6g

12g

×100%=88.3%；
②生成物溶液中溶質NaCl的質量分數為：

11.7g

12g+100g-10g

×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(guī)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(lián)系是酸堿鹽知識的關鍵．