碱石灰是实验室常用的干燥剂．同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”（可能已部分变质或全部变质）样品的成分，进行如下探究．提出问题实验室中久置的碱石灰样品的成分是什么？

Question

碱石灰是实验室常用的干燥剂．同学们为确认一瓶久置的“碱石灰”（可能已部分变质或全部变质）样品的成分，进行如下探究． 
【提出问题】实验室中久置的碱石灰样品的成分是什么？
【进行猜想】
久置的碱石灰样品中可能含有CaO、NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂、CaCO₃等成分．用化学方程式表示样品中含有Ca（OH）₂或Na₂CO₃可能含有的原因______（写一个）．
【探究过程】

试回答下列问题：
（1）操作①的名称是______，溶液C中一定含______离子．
（2）溶液A中加入CaCl₂溶液后产生固体，该反应的方程式为______．
（3）向溶液A中加入CaCl₂溶液后，证明CaCl₂溶液过量的方法是______．
【实验结论】
依据上述实验操作过程及现象，综合对滤液和固体成分的探究，下列对样品成分的分析正确的是______ （填序号）．
①样品中一定含NaOH    ②样品中一定含Na₂CO₃ ③样品中含NaOH、CaO中的一种或两种
【拓展延伸】
（1）为测定实验室中一瓶变质的烧碱中NaOH的含量，某同学取50.0g烧碱样品，溶于一定量的水中得到200g溶液；再加入200g稀硫酸（足量）充分搅拌到不再放出气泡为止，称量溶液为395.6g．请分析计算样品中NaOH的质量分数是多少？（写出计算过程）
（2）用同浓度的硫酸，分别与未变质、部分变质、或全部变质（杂质都是Na₂CO₃）的烧碱样品反应，需要硫酸的质量都相等．从钠元素质量守恒的角度解释其原因是：______．

Answer 1

【进行猜想】根据题目信息可知，碱石灰的成分是氧化钙和氢氧化钠，氧化钙和水生成氢氧化钙，氢氧化钠和二氧化碳生成碳酸钠．故答案为：CaO+H₂O═Ca（OH）₂（或2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O等，答案合理即可）
【实验过程】（1）将浊液分离成固体B和溶液C，不溶性固体和液体分离符合过滤的使用范围；根据酸碱指示剂的变色范围可知，碱性物质能使酚酞试液变成红色，而碱的共同特征是都含有 OH^-．故答案为：过滤，OH^-．
（2）根据物质的组成可知，只有碳酸钠可以和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀．故答案为：碳酸钠，Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（3）检验物质一般选用生成沉淀或者气体的反应，碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠．故答案为：取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，说明CaCl₂溶液已过量．
【实验结论】样品溶于水后，烧杯内壁发热，说明有氧化钙或者是氢氧化钠，氧化钙和水反应放出较多热量，氢氧化钠是溶解放热；过滤得到固体B，说明B是碳酸钙（这个碳酸钙可能是氧化钙与二氧化碳反应的结果，也包含氢氧化钠变质后的碳酸钠与氢氧化钙反应的结果；溶液A中加入氯化钙生成碳酸钙沉淀，说明含有碳酸钠；由于加入了过量的氯化钙溶液，所以在溶液C中无碳酸钠剩余，当酚酞呈现红色时说明有碱性物质存在，由于碳酸钠和氢氧化钙不能共存，所以A中无氢氧化钙溶液，所以C处只能是氢氧化钠存在．氢氧化钠可能是原有的，也可能是样品中含有Ca（OH）₂或CaO与样品中的Na₂CO₃生成的，所以，样品中的NaOH不是一定含有的，则原混合物中一定含有碳酸钠，可能含有氢氧化钠．故答案为：②③．
【拓展延伸】（1）根据反应前后质量差：200克+200克-395.6克=4.4克就是二氧化碳的质量；
设所取样品中含有Na₂CO₃的质量为x．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂ SO₄+H₂O+CO₂↑
106                       44
x                        4.4g
则(106)/(x)＝(44)/(4.4g)，解得x=10.6g，则烧碱样品中氢氧化钠的质量分数=(50.0g−10.6g)/(50.0g)×100%=78.8%  
答：烧碱样品中NaOH的质量分数为78.8%．
（2）由2NaOH+H₂SO₄=Na₂SO₄+2H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，可知：根据元素守恒的角度看，从两个化学方程式均可得出都是每46g钠元素生成142g硫酸钠，消耗98g硫酸．
故答案为：【进行猜想】CaO+H₂O═Ca（OH）₂（或2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O）
【实验过程】（1）过滤；  OH^-；    （2）Na₂CO₃+CaCl₂═2NaCl+CaCO₃↓
（3）取溶液C于试管中滴加碳酸钠溶液，有白色沉淀生成，说明CaCl₂溶液已过量（合理即给分）
【实验结论】②③
【拓展延伸】（1）烧碱样品中NaOH的质量分数为78.8%．
（2）氢氧化钠和碳酸钠都是每46g钠元素生成142g硫酸钠，消耗98g硫酸．