Question

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

請回答問題：
（1）操作A的名稱是過濾，此實驗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）母液可以循環使用，其中主要含有的溶質是氯化鈉和碳酸鈉；
【性質研究】：為探究過碳酸鈉溶于水后所得溶液中溶質的成分，同學們進行實驗．
（1）步驟及現象：取少量過碳酸鈉于溫水中，發現有氣泡緩緩冒出，得到無色溶液X；取少量X加入MnO₂，迅速產生使帶火星木條復燃的氣體．
（2）提出問題：無色溶液X中的溶質有哪些物質？
（3）猜想與假設：根據以上實驗現象，X溶液中一定存在的溶質是過氧化氫；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生反應；
資料2：NaHCO₃溶液呈堿性，與石灰水反應生成白色沉淀．
（5）實驗過程：該同學取少量溶液，加入稀鹽酸，有大量氣泡產生，得出結論溶液中含有Na₂CO₃．其他同學提出異議，理由是碳酸氫鈉也能和鹽酸反應生成二氧化碳．更改方案后，小組同學對溶液X中可能存在的溶質進行了如下實驗．請將下列實驗方案填寫完整．

實驗操作	主要實驗現象	結論
①取樣，滴加足量溶液	產生白色沉淀	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	產生白色沉淀，酚酞試液不變色	證明溶液中無NaOH

實驗反思：根據資料，NaHCO₃溶液能與石灰水反應生成白色沉淀．于是，同學們想：NaHCO₃與NaOH也應該可以反應，反應方程式為：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）母液可以循環使用，其中主要含有的溶質是氯化鈉和碳酸鈉；
【性質研究】：
氧氣能使帶火星的木條復燃；
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生成二氧化碳氣體；
碳酸鈉和氯化鈣反應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生成碳酸鈉和水；
根據反應的化學方程式和提供的數據可以進行相關方面的計算．

解答 解：【制備研究】：
（1）操作A的名稱是過濾，此實驗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）母液可以循環使用，其中主要含有的溶質是氯化鈉和碳酸鈉．
故填：氯化鈉；碳酸鈉．
【性質研究】：
（3）猜想與假設：根據以上實驗現象，X溶液中一定存在的溶質是過氧化氫；還可能存在Na₂CO₃、NaHCO₃、NaOH中的一種或幾種．
故填：過氧化氫．
（5）實驗過程：該同學取少量溶液，加入稀鹽酸，有大量氣泡產生，得出結論溶液中含有Na₂CO₃，其他同學提出異議，理由是碳酸氫鈉也能和鹽酸反應生成二氧化碳．
故填：碳酸氫鈉也能和鹽酸反應生成二氧化碳．
實驗方案如下表所示：

實驗操作	主要實驗現象	結論
①取樣，滴加足量氯化鈣溶液	產生白色沉淀	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	產生白色沉淀，酚酞試液不變色	證明溶液中無NaOH

實驗反思：
NaHCO₃與NaOH也應該可以反應，反應方程式為：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
故填：NaHCO₃+NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
【組成確定】：
設過氧化氫質量為x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
68                              32
x                              4.8g
$\frac{68}{x}$=$\frac{32}{4.8g}$，
x=10.2g，
則碳酸鈉質量為：31.4g-10.2g=21.2g，
根據題意有：$\frac{106a}{34b}$=$\frac{21.2g}{10.2g}$，
$\frac{a}{b}$=$\frac{2}{3}$，
故填：2：3．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．