18. (2024·淮安二模)探究:兴趣小组同学发现将镁条放入Na₂CO₃浓溶液中,镁条表面会产生较多气泡,溶液中有白色沉淀生成。小组同学对此进行了探究活动。

【实验1】取适量镁条、100mLNa₂CO₃溶液,按图甲所示装置进行实验。
(1)观察到A中产生较多气泡,溶液中有白色沉淀;B中石灰水不变浑浊;D处气体燃烧产生
【实验结论】产生的气体为H₂。
【实验2】按图乙所示装置进行实验。
【查阅资料】①镁能与水反应生成气体,同时生成一种碱;
②Na₂CO₃溶液显碱性,其溶液中除Na⁺、CO₃²⁻外,还有OH⁻。
(2)观察到E、G中缓慢产生气泡,F中快速产生气泡。E中反应的化学方程式为
(3)比较F、G,说明溶液中促进镁与水快速反应的微粒是
(4)有同学推测Na₂CO₃溶液的碱性可能是溶液中CO₃²⁻导致的,可以在碳酸钠溶液中滴加酚酞,再滴加下列物质中的
A. NaCl
B. Ca(OH)₂
C. CaCl₂
【数据分析】小明在厨房里找到一包食用纯碱,包装袋上写有:主要成分是碳酸钠(质量分数>98%),杂质为氯化钠。
(5)将21.5g该纯碱样品放入烧杯,加水完全溶解得到溶液与烧杯的质量为200g,继续加80g稀盐酸恰好完全反应,称得剩余物质与烧杯的总质量271.2g。
①当加入的稀盐酸为60g时,溶液中所含的离子有
②通过计算说明,该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是否与包装袋信息相符。(计算结果精确到0.1%)
【实验1】取适量镁条、100mLNa₂CO₃溶液,按图甲所示装置进行实验。
(1)观察到A中产生较多气泡,溶液中有白色沉淀;B中石灰水不变浑浊;D处气体燃烧产生
淡蓝
色火焰,杯内壁出现水珠。【实验结论】产生的气体为H₂。
【实验2】按图乙所示装置进行实验。
【查阅资料】①镁能与水反应生成气体,同时生成一种碱;
②Na₂CO₃溶液显碱性,其溶液中除Na⁺、CO₃²⁻外,还有OH⁻。
(2)观察到E、G中缓慢产生气泡,F中快速产生气泡。E中反应的化学方程式为
${Mg + 2H_{2}O\xlongequal{}Mg(OH)_{2} + H_{2}\uparrow}$
。(3)比较F、G,说明溶液中促进镁与水快速反应的微粒是
${CO^{2-}_{3}}$
(填微粒符号)。(4)有同学推测Na₂CO₃溶液的碱性可能是溶液中CO₃²⁻导致的,可以在碳酸钠溶液中滴加酚酞,再滴加下列物质中的
C
(填字母)证明。A. NaCl
B. Ca(OH)₂
C. CaCl₂
【数据分析】小明在厨房里找到一包食用纯碱,包装袋上写有:主要成分是碳酸钠(质量分数>98%),杂质为氯化钠。
(5)将21.5g该纯碱样品放入烧杯,加水完全溶解得到溶液与烧杯的质量为200g,继续加80g稀盐酸恰好完全反应,称得剩余物质与烧杯的总质量271.2g。
①当加入的稀盐酸为60g时,溶液中所含的离子有
${Na^{+}}$、${Cl^{-}}$、${CO^{2-}_{3}}$
。②通过计算说明,该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是否与包装袋信息相符。(计算结果精确到0.1%)
答案
18. (1)淡蓝 (2)${Mg + 2H_{2}O\xlongequal{}Mg(OH)_{2} + H_{2}\uparrow}$
(3)${CO^{2-}_{3}}$ (4)C
(5)①${Na^{+}}$、${Cl^{-}}$、${CO^{2-}_{3}}$
②解:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为$200\ {g}+80\ {g}-271.2\ {g}=8.8\ {g}$;
设生成$8.8\ {g}$二氧化碳,需要碳酸钠的质量为$x$,
${Na_{2}CO_{3} + 2HCl\xlongequal{}2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
$106$ $44$
$x$ $8.8\ {g}$
$\dfrac{106}{44}=\dfrac{x}{8.8\ {g}}$ $x = 21.2\ {g}$
该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为$\dfrac{21.2\ {g}}{21.5\ {g}}×100\%\approx98.6\%>98\%$;
答:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数与包装袋信息相符。
(3)${CO^{2-}_{3}}$ (4)C
(5)①${Na^{+}}$、${Cl^{-}}$、${CO^{2-}_{3}}$
②解:根据质量守恒定律,生成二氧化碳的质量为$200\ {g}+80\ {g}-271.2\ {g}=8.8\ {g}$;
设生成$8.8\ {g}$二氧化碳,需要碳酸钠的质量为$x$,
${Na_{2}CO_{3} + 2HCl\xlongequal{}2NaCl + H_{2}O + CO_{2}\uparrow}$
$106$ $44$
$x$ $8.8\ {g}$
$\dfrac{106}{44}=\dfrac{x}{8.8\ {g}}$ $x = 21.2\ {g}$
该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为$\dfrac{21.2\ {g}}{21.5\ {g}}×100\%\approx98.6\%>98\%$;
答:该食用纯碱中碳酸钠的质量分数与包装袋信息相符。
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