Question

6．過碳酸鈉（aNa₂CO₃•bH₂O₂）廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙等．某小組展開了深入的學(xué)習(xí)：
【制備研究】：如圖是制備過碳酸鈉的工藝流程．

請(qǐng)回答問題：
（1）操作A的名稱是過濾，此實(shí)驗(yàn)中需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒；
（2）洗滌過碳酸鈉晶體最好選用B．
A．蒸餾水    B．無水酒精    C．飽和NaCl溶液
（3）母液可以循環(huán)使用，其中主要含有的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉；
【性質(zhì)研究】：為探究過碳酸鈉溶于水后所得溶液中溶質(zhì)的成分，同學(xué)們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
（1）步驟及現(xiàn)象：取少量過碳酸鈉于溫水中，發(fā)現(xiàn)有氣泡緩緩冒出，得到無色溶液X；取少量X加入MnO₂，迅速產(chǎn)生使帶火星木條復(fù)燃的氣體．
（2）提出問題：無色溶液X中的溶質(zhì)有哪些物質(zhì)？
（3）猜想與假設(shè)：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，X溶液中一定存在的溶質(zhì)是過氧化氫；還可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一種或幾種．
（4）查找資料：資料1：氯化鈣溶液呈中性，與碳酸氫鈉溶液混合不發(fā)生反應(yīng)；
資料2：NaHCO₃溶液呈堿性，與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀．
（5）實(shí)驗(yàn)過程：該同學(xué)取少量溶液，加入稀鹽酸，有大量氣泡產(chǎn)生，得出結(jié)論溶液中含有Na₂CO₃．其他同學(xué)提出異議，理由是碳酸氫鈉也能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳．更改方案后，小組同學(xué)對(duì)溶液X中可能存在的溶質(zhì)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)將下列實(shí)驗(yàn)方案填寫完整．

實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①取樣，滴加足量溶液	產(chǎn)生白色沉淀	證明溶液中有Na2CO3
②靜置，向上層清液中滴加氫氧化鈣溶液	無白色沉淀產(chǎn)生	證明溶液中無NaHCO3
③另取樣，先滴加足量的CaCl2溶液，靜置后，在清液中滴加酚酞試液	產(chǎn)生白色沉淀，酚酞試液不變色	證明溶液中無NaOH

實(shí)驗(yàn)反思：根據(jù)資料，NaHCO₃溶液能與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀．于是，同學(xué)們想：NaHCO₃與NaOH也應(yīng)該可以反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【組成確定】：
取31.4g過碳酸鈉（aNa₂CO₃•bH₂O₂）溶于水加入二氧化錳，產(chǎn)生4.8g氣體，則過碳酸鈉中a：b=2：3．

Answer 1

分析 【制備研究】：
（1）過濾能夠把不溶于水的固體從液體中分離出來；
過濾需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒；
（2）過碳酸鈉晶體能夠溶于水和飽和氯化鈉溶液，不溶于無水酒精；
（3）母液可以循環(huán)使用，其中主要含有的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉；
【性質(zhì)研究】：
氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
碳酸氫鈉、碳酸鈉都能夠和稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
顯堿性的溶液能使酚酞試液變紅色；
碳酸氫鈉和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式和提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的計(jì)算．

解答 解：【制備研究】：
（1）操作A的名稱是過濾，此實(shí)驗(yàn)中需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗和玻璃棒．
故填：過濾；玻璃棒．
（2）洗滌過碳酸鈉晶體最好選用無水酒精．
故填：B．
（3）母液可以循環(huán)使用，其中主要含有的溶質(zhì)是氯化鈉和碳酸鈉．
故填：氯化鈉；碳酸鈉．
【性質(zhì)研究】：
（3）猜想與假設(shè)：根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，X溶液中一定存在的溶質(zhì)是過氧化氫；還可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一種或幾種．
故填：過氧化氫．
（5）實(shí)驗(yàn)過程：該同學(xué)取少量溶液，加入稀鹽酸，有大量氣泡產(chǎn)生，得出結(jié)論溶液中含有Na₂CO₃，其他同學(xué)提出異議，理由是碳酸氫鈉也能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳．
故填：碳酸氫鈉也能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳．
實(shí)驗(yàn)方案如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①取樣，滴加足量氯化鈣溶液	產(chǎn)生白色沉淀	證明溶液中有Na2CO3
②靜置，向上層清液中滴加氫氧化鈣溶液	無白色沉淀產(chǎn)生	證明溶液中無NaHCO3
③另取樣，先滴加足量的CaCl2溶液，靜置后，在清液中滴加酚酞試液	產(chǎn)生白色沉淀，酚酞試液不變色	證明溶液中無NaOH

實(shí)驗(yàn)反思：
NaHCO₃與NaOH也應(yīng)該可以反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
故填：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【組成確定】：
設(shè)過氧化氫質(zhì)量為x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
68                              32
x                              4.8g
$\frac{68}{x}$=$\frac{32}{4.8g}$，
x=10.2g，
則碳酸鈉質(zhì)量為：31.4g-10.2g=21.2g，
根據(jù)題意有：$\frac{106a}{34b}$=$\frac{21.2g}{10.2g}$，
$\frac{a}$=$\frac{2}{3}$，
故填：2：3．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．