Question

碳酸鈉是造紙、紡織、制革和生產(chǎn)肥皂、洗滌劑等工業(yè)的重要原料．
（1）碳酸鈉屬于鹽類，但它的俗名叫純堿的原因是

 

．
（2）化學興趣小組的同學在學習過化學反應CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂后，提出“Na₂CO₃溶液是否也能與CO₂發(fā)生反應”的猜想，在老師的指導下進行實驗探究．
【實驗目的】：探究Na₂CO₃溶液與CO₂的反應
【查閱資料】：碳酸氫鈉與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣、氯化鈉、水和二氧化碳．
請寫出該反應的化學方程式

 

【實驗裝置】：如圖
【實驗操作步驟與現(xiàn)象】
①裝置Ⅰ是實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置，實驗室用鹽酸和大理石反應而不用硫酸和大理石反應制取CO₂的原因是

 

②將制取的CO₂通過裝置Ⅱ飽和的NaHCO₃溶液的目的是

 

．
③使過量的CO₂通過裝置Ⅲ，充分反應后，將其中所得的溶液取出3mL于試管中，然后向試管中加入氯化鈣溶液．當試管中

 

現(xiàn)象時，說明Na₂CO₃溶液與CO₂發(fā)生了化學反應，其反應的化學方程式

 

【結論】：通過實驗探究，Na₂CO₃溶液能用于CO₂反應
（3）實驗室用過量的稀鹽酸和大理石制取CO₂取50g反應后的濾液，逐滴滴入碳酸鈉溶液，測得滴入碳酸鈉溶液的質(zhì)量與產(chǎn)生沉淀質(zhì)量的關系曲線如圖所示．回答下列問題：
①開始加入碳酸鈉溶液至10g時，還沒有沉淀生成的原因是

 

．
②計算濾液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,氣體的凈化（除雜）,有關溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,鹽的化學性質(zhì),根據(jù)化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：（1）欲知它的俗名叫純堿的原因，須知它的水溶液的性質(zhì)．
（2）【查閱資料】：根據(jù)反應物、生成物和條件書寫方程式．
【實驗操作步驟與現(xiàn)象】
①H₂SO₄與CaCO₃反應生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水，附著在CaCO₃的表面，阻止反應進一步發(fā)生；
②用稀鹽酸制取的二氧化碳中可能混有部分氯化氫氣體，飽和的NaHCO₃溶液與氯化氫氣體可反應，除去氯化氫氣體，防止進入Ⅲ與碳酸鈉溶液反應，影響實驗進行；
③由題意可知：氫氧化鈣與碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液都能反應生成沉淀，現(xiàn)象相同，無法鑒別，所以選擇氯化鈣；根據(jù)是否生成氣體進行區(qū)分碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液；并根據(jù)題目提供信息書寫反應方程式．
（3）①根據(jù)稀鹽酸過量，故加入碳酸鈉后首先與過量的稀鹽酸反應，然后再與氯化鈣反應進行解答；
②根據(jù)沉淀的最大質(zhì)量可求出原濾液中氯化鈣的質(zhì)量，然后根據(jù)溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)的計算方法計算質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）碳酸鈉屬于鹽類，但它的俗名叫純堿是因為碳酸鈉的水溶液顯堿性．
（2）【查閱資料】：碳酸氫鈉與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣、氯化鈉、水和二氧化碳，方程式為：2NaHCO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl+H₂O+CO₂↑
【實驗操作步驟與現(xiàn)象】
①H₂SO₄與CaCO₃反應生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水，附著在CaCO₃的表面，阻止反應進一步發(fā)生，所以不用硫酸和大理石反應制取CO₂；
②濃鹽酸易揮發(fā)，用濃鹽酸制取的二氧化碳中混有氯化氫氣體，飽和的NaHCO₃溶液與氯化氫氣體可反應，除去氯化氫氣體，防止進入Ⅲ與碳酸鈉溶液反應，影響實驗進行；
③由題意可知：氫氧化鈣與碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液都能反應生成沉淀，現(xiàn)象相同，無法鑒別，所以選擇氯化鈣；
碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，碳酸氫鈉與氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀、氯化鈉、水和二氧化碳，所以可以根據(jù)是否生成氣體進行區(qū)分碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液；
由CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca（HCO₃）₂可知，Na₂CO₃溶液與CO₂發(fā)生化學反應的化學方程式是：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃；
（3）①因稀鹽酸過量，故加入碳酸鈉后首先與過量的稀鹽酸反應，然后再與氯化鈣反應；
②解：設原濾液中CaCl₂的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl 
        111   100
         x     5g

111

x

=

100

5g

x=5.55g
故原濾液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)為：

5.55g

50g

×100%=11.1%
答：原濾液中氯化鈣的質(zhì)量分數(shù)是11.1%．

故答案為：（1）碳酸鈉的水溶液顯堿性
（2）【查閱資料】：2NaHCO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl+H₂O+CO₂↑
【實驗操作步驟與現(xiàn)象】
①H₂SO₄與CaCO₃反應生成CaSO₄，CaSO₄微溶于水，附著在CaCO₃的表面，阻止反應進一步發(fā)生
②除去混入的氯化氫氣體
③既有氣體又有沉淀生成；Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃
（3）①稀鹽酸先與碳酸鈉反應；②11.1%

點評：本題注重考查了學生分析信息，并結合所學知識分析信息、解決問題的能力，有思維深度．