Question

1．不少家庭養(yǎng)觀賞魚(yú)，有時(shí)會(huì)在魚(yú)缸里放點(diǎn)“魚(yú)浮靈”，可使水中的含氧量迅速增加．請(qǐng)你和小欣同學(xué)一起完成這項(xiàng)探究活動(dòng)．
探究一：“魚(yú)浮靈”的主要成分是什么？
【查閱資料】過(guò)碳酸鈉，白色結(jié)晶顆粒，易溶于水并迅速放出氧氣．
【猜想假設(shè)】“魚(yú)浮靈”的主要成分是過(guò)碳酸鈉．
【設(shè)計(jì)方案】

實(shí)驗(yàn)	主要操作步驟	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①	在集氣瓶中加入少量二氧化錳（黑色固體），在儀器a中加入新配制的“魚(yú)浮靈”的飽和水溶液；打開(kāi)儀器a的活塞，放出適量溶液后，在導(dǎo)管口放一根帶火星的木條	有氣泡逸出，能使帶火星木條復(fù)燃	“魚(yú)浮靈”溶于水生成過(guò)氧化氫
②	關(guān)閉儀器a，在儀器b中加入稀鹽酸，打開(kāi)活塞，放出適量溶液后，在導(dǎo)管口放一燃著的木條	生成大量無(wú)色氣泡，木條熄滅	“魚(yú)浮靈”溶于水生成碳酸鈉

【結(jié)果分析】主要成分是過(guò)碳酸鈉．根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式：X+H₂O═NaCO₃+H₂O₂，推出過(guò)碳酸鈉的化學(xué)式X為Na₂CO₄．
【實(shí)驗(yàn)反思】
（1）儀器a和b的名稱(chēng)是分液漏斗．
（2）實(shí)驗(yàn)①中的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）實(shí)驗(yàn)②不嚴(yán)密，應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)生成的氣體通入澄清的石灰水．
（4）“魚(yú)浮靈”的保存方法是密封，置陰涼處．
為了儲(chǔ)存、運(yùn)輸、使用的方便，工業(yè)上采用醇析法將其轉(zhuǎn)化成固態(tài)的過(guò)碳酸鈉晶體．
探究二：工業(yè)上使用的過(guò)碳酸鈉晶體（xNa₂CO₃．yH₂O₂）的組成．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】稱(chēng)取若干份質(zhì)量為7.85g過(guò)碳酸鈉晶體備用．
方案：通過(guò)測(cè)定碳酸鹽沉淀的質(zhì)量，進(jìn)而求得碳酸鈉的質(zhì)量．
取一份過(guò)碳酸鈉晶體溶于水，向所得溶液中滴加過(guò)量的CaCl₂溶液，過(guò)濾、洗滌、烘干，得到白色沉淀，稱(chēng)量．
（1）滴加的CaCl₂溶液要過(guò)量的原因是將Na₂CO₃ 完全轉(zhuǎn)化為沉淀．
（2）洗滌沉淀的目的是除去表面可溶性雜質(zhì)CaCl₂、NaCl．
（3）檢驗(yàn)沉淀已經(jīng)洗滌干凈的方法是取最后一滴洗滌液，滴加AgNO₃若無(wú)沉淀出現(xiàn)，則表示已經(jīng)洗凈，則表示已經(jīng)洗凈．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】實(shí)驗(yàn)測(cè)得碳酸鈣的質(zhì)量為5g，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算得出過(guò)碳酸鈉晶體（xNa₂CO₃．yH₂O₂）的化學(xué)式．
【實(shí)驗(yàn)反思】若CaCO₃沉淀過(guò)濾后不洗滌，則x：y的值將偏大（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）．

Answer 1

分析 探究一：【設(shè)計(jì)方案】根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，應(yīng)該加入二氧化錳固體；根據(jù)檢驗(yàn)碳酸根離子的方法來(lái)分析；
【結(jié)果分析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后，原子種類(lèi)和數(shù)目不變來(lái)分析解答；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）認(rèn)識(shí)常用儀器；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式；
（3）能使燃著的木條熄滅的氣體不一定是二氧化碳；
（4）根據(jù)過(guò)碳酸鈉的性質(zhì)來(lái)分析保存方法；
探究二：（1）過(guò)量的氯化鈣溶液才能保證將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）過(guò)濾得到的沉淀表面會(huì)有其他雜質(zhì)，應(yīng)洗滌；
（3）根據(jù)雜質(zhì)的成分來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)在沉淀表面的可溶性雜質(zhì)，進(jìn)行解答；若不洗滌，雜質(zhì)的質(zhì)量當(dāng)作沉淀物的質(zhì)量，即樣品中所含的碳酸根偏大．

解答 解：探究一：【設(shè)計(jì)方案】①過(guò)碳酸氫鈉溶于水，在二氧化錳的催化作用下，迅速的分解產(chǎn)生氧氣，能使帶火星的木條復(fù)燃；
②常用稀鹽酸來(lái)檢驗(yàn)碳酸根離子的存在，向待測(cè)物質(zhì)中加入稀鹽酸，若能產(chǎn)生使澄清的石灰水變渾濁的氣體，則證明該物質(zhì)中含有碳酸根離子；
【結(jié)果分析】由質(zhì)量守恒定律知，化學(xué)式X中含有兩個(gè)鈉原子、一個(gè)碳原子和四個(gè)氧原子，所以X化學(xué)式是Na₂CO₄；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）儀器a、b的名稱(chēng)為分液漏斗；
（2）過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）要將產(chǎn)生的氣體再通入澄清的石灰水，觀察是否變渾濁才能進(jìn)一步證明是否是二氧化碳?xì)怏w；
（4）因?yàn)槠溆鏊畷?huì)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，故應(yīng)密封保存，置于陰涼處；
探究二：（1）過(guò)量的氯化鈣溶液才能保證將碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）過(guò)濾得到的沉淀表面會(huì)有氯化鈣、氯化鈉等雜質(zhì)，所以要洗滌干凈；
（3）如果沉淀沒(méi)有洗滌干凈，則其表面一定有氯離子，故可用硝酸銀溶液來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】設(shè)產(chǎn)生5g碳酸鈣沉淀，需要碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓2NaCl
106          100
 x            5g
$\frac{106}{x}$=$\frac{100}{5g}$
x=5.3g
則7.85克過(guò)碳酸鈉晶體，含有H₂O₂的質(zhì)量為：7.85g-5.3g=2.55g
則：$\frac{106x}{34y}$=$\frac{5.3g}{2.55g}$
$\frac{x}{y}$=$\frac{2}{3}$
所以過(guò)碳酸鈉晶體（xNa₂CO₃•yH₂0₂）的化學(xué)式為：2Na₂CO₃•3H₂0₂；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)以上計(jì)算過(guò)程分析可知，若CaCO₃沉淀過(guò)濾后不洗滌，則x：y的值將偏大．
故答案為：探究一：【設(shè)計(jì)方案】

實(shí)驗(yàn)	主要操作步驟	主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①	MnO2	有氣泡逸出，能使帶火星木條復(fù)燃
②	稀鹽酸

【結(jié)果分析】Na₂CO₄；
【實(shí)驗(yàn)反思】（1）分液漏斗；
（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）生成的氣體通入澄清石灰水；
（4）密封，置陰涼處；
探究二：【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（1）將Na₂CO₃完全轉(zhuǎn)化為沉淀；
（2）除去表面可溶性雜質(zhì)CaCl₂和NaCl；
（3）取最后一滴洗滌液，滴加AgNO₃溶液，若無(wú)沉淀出現(xiàn)，則證明已經(jīng)洗凈；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】2Na₂CO₃•3H₂O₂；
【實(shí)驗(yàn)反思】偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．