22. (2024·烟台改编)《天工开物》记载古法造纸术的流程是原料浸泡、蒸煮、抄纸、烘干。兴趣小组根据记载，利用回收的废纸进行“制造再生纸”跨学科实践活动，在蒸煮时加入了氢氧化钠。造纸后，为处理剩余的废液进行如下探究活动。
【查阅资料】① BaCl₂＋Na₂CO₃＝BaCO₃↓＋2NaCl；② BaCl₂溶液呈中性；③ 碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析。
【作出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。
【实验设计与实施】
【任务二】废液中碳酸钠含量的测定。
兴趣小组设计了如图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿N₂，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N₂后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
(1) 锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N₂，其原因是
(2) 装置C中反应的化学方程式为
(3) 装置E的作用是
(4) 废液中碳酸钠的质量分数是
(5) 如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量
【任务三】废液的处理。
为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式为
【查阅资料】① BaCl₂＋Na₂CO₃＝BaCO₃↓＋2NaCl；② BaCl₂溶液呈中性；③ 碱石灰是氢氧化钠与氧化钙的固体混合物，能吸收水和二氧化碳。
【任务一】废液成分分析。
【作出猜想】推测废液中含有氢氧化钠和碳酸钠中的一种或两种。
【实验设计与实施】
【任务二】废液中碳酸钠含量的测定。
兴趣小组设计了如图所示的实验，取100 g废液样品放入装置A的锥形瓶中。先通入一会儿N₂，然后称量装置C、D的质量，再向锥形瓶中滴加足量稀硫酸，至不再产生气体，继续通一会儿N₂后，测得装置C、D分别增重2.1 g和0.1 g。
(1) 锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿N₂，其原因是
使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果(合理答案均可)
。(2) 装置C中反应的化学方程式为
$\mathrm{CO}_2 + 2\mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$
。(3) 装置E的作用是
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D中
。(4) 废液中碳酸钠的质量分数是
5.3%
。(5) 如果缺少装置B，会使测定的碳酸钠含量
偏大
(填“偏大”或“偏小”)。【任务三】废液的处理。
为使废液中的碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，需根据废液中碳酸钠的含量，加入一定量的某种物质，该物质与碳酸钠反应的化学方程式为
$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$(合理答案均可)
。答案：22.【任务一】【实验设计与实施】步骤1：有白色沉淀生成 步骤2：加入适量无色酚酞溶液(合理答案均可) 溶液变红(与上一空对应，合理答案均可) 【任务二】(1) 使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果(合理答案均可) (2) $\mathrm{CO}_2 + 2\mathrm{NaOH} \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$ (3) 防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D中 (4) 5.3% (5) 偏大 【任务三】$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$(合理答案均可) 解析：...【任务一】【实验设计与实施】步骤1：取少量废液于试管中，加入足量的氯化钡溶液，氯化钡能与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，故有白色沉淀生成，说明废液中含碳酸钠，且足量的氯化钡溶液能将废液中碳酸钠除尽。步骤2：氢氧化钠溶液显碱性，能使无色酚酞溶液变红，故取少量步骤1中的上层清液于试管中，加入适量无色酚酞溶液，若溶液变红，则说明废液中含氢氧化钠。【任务二】(1) 锥形瓶中不再产生气体后，需要继续通一会儿氮气，其原因是使反应生成的二氧化碳全部被吸收，防止部分气体残留在装置中，影响实验结果。(4) 装置C、D增加的总质量为反应生成的二氧化碳的质量，则生成的二氧化碳的质量为$2.1 \mathrm{ g} + 0.1 \mathrm{ g} = 2.2 \mathrm{ g}$。设废液中碳酸钠的质量分数为x。
$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2 \uparrow$
$\frac{106}{100 \mathrm{ g} × x} = \frac{44}{2.2 \mathrm{ g}}$
$\frac{106}{44} = \frac{100 \mathrm{ g} × x}{2.2 \mathrm{ g}}$ $x = 5.3\%$
(5) 如果缺少装置B，气体从装置A中带出的水蒸气会被装置D吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大。【任务三】氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$。
$\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 + \mathrm{H}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 + \mathrm{H}_2\mathrm{O} + \mathrm{CO}_2 \uparrow$
$\frac{106}{100 \mathrm{ g} × x} = \frac{44}{2.2 \mathrm{ g}}$
$\frac{106}{44} = \frac{100 \mathrm{ g} × x}{2.2 \mathrm{ g}}$ $x = 5.3\%$
(5) 如果缺少装置B，气体从装置A中带出的水蒸气会被装置D吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大，则计算出的碳酸钠的含量偏大。【任务三】氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故可加入适量的氢氧化钙溶液将碳酸钠转化为氢氧化钠循环利用，该反应的化学方程式为$\mathrm{Ca(OH)}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3 \longrightarrow \mathrm{CaCO}_3 \downarrow + 2\mathrm{NaOH}$。
23. (2024·眉山)实验室有一瓶标签被腐蚀的Na₂SO₄溶液。某化学兴趣小组的同学为测定该Na₂SO₄溶液的溶质质量分数，取100 g该Na₂SO₄溶液于烧杯中，加入BaCl₂溶液，生成沉淀的质量与加入BaCl₂溶液的质量关系如图所示。计算：
(1) 两种物质恰好完全反应时，生成沉淀的质量是
(2) 该Na₂SO₄溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
(1) 两种物质恰好完全反应时，生成沉淀的质量是
2.33
g。(2) 该Na₂SO₄溶液的溶质质量分数(写出计算过程)。
答案：23. (1) 2.33
(2) 解：设100 g该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液中溶质的质量为x。
$\mathrm{BaCl}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{BaSO}_4 \downarrow + 2\mathrm{NaCl}$
$\frac{142}{x} = \frac{233}{2.33 \mathrm{ g}}$
$\frac{142}{x} = \frac{233}{2.33 \mathrm{ g}}$ $x = 1.42 \mathrm{ g}$
该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液的溶质质量分数为$\frac{1.42 \mathrm{ g}}{100 \mathrm{ g}} × 100\% = 1.42\%$。
答：该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液的溶质质量分数为1.42%。
(2) 解：设100 g该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液中溶质的质量为x。
$\mathrm{BaCl}_2 + \mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4 \longrightarrow \mathrm{BaSO}_4 \downarrow + 2\mathrm{NaCl}$
$\frac{142}{x} = \frac{233}{2.33 \mathrm{ g}}$
$\frac{142}{x} = \frac{233}{2.33 \mathrm{ g}}$ $x = 1.42 \mathrm{ g}$
该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液的溶质质量分数为$\frac{1.42 \mathrm{ g}}{100 \mathrm{ g}} × 100\% = 1.42\%$。
答：该$\mathrm{Na}_2\mathrm{SO}_4$溶液的溶质质量分数为1.42%。