Question

某化学研究性学习小组的同学们做了三个趣味实验，装置如右图（气密性良好）．当开启分液漏斗的旋塞，液体滴入盛有固体的试管2中时，观察到不同的现象．
（1）若试管2中发生了化学反应，观察到试管1中有气泡产生，且其中的石蕊溶液变红，试管2中发生反应的化学方程式为______．
（2）若试管2中没有发生化学反应，观察到两支导管口同时冒气泡、吸滤瓶内的石灰水变浑浊，则试管2中的固体可能是______．（只需填一种物质）
（3）若观察到烧杯中的液体倒吸入吸滤瓶内，且使吸滤瓶中盛有的红色溶液变无色，则分液漏斗中的液体、试管2中的固体分别是______、______；烧杯中的液体可能是______．请你解释溶液变色的原因：______．
（4）上述实验中的石灰水中含有一种碱--氢氧化钙．氢氧化钠也是我们常用的一种碱，工业上通常用电解氯化钠溶液的方法来制取，反应的化学方程式为2NaCl+2H₂O ^通电Cl₂↑+H₂↑+2NaOH．现取一定质量的氯化钠溶液进行电解，当氯化钠完全反应时，得到109，7g溶液，生成氯气的质量与时间的关系如右图所示．请计算：
①氯化钠完全反应时，溶液中剩余水的质量．
②氯化钠溶液中溶质的质量分数．

Answer

据图可看出，氯化钠完全反应时可得到氯气7.1g．
①反应结束后所得溶液内包含氢氧化钠和水，根据氯气的质量可求出氢氧化钠的质量，再用反应结束后所得溶液的质量-氢氧化钠的质量即为溶液中剩余水的质量．
②原氯化钠溶液中溶质的质量分数=%，氯化钠的质量可根据氯气的质量算出，根据质量守恒定律，氯化钠溶液的质量=氯气的质量+氢气的质量（可根据氯气的质量算出）+反应结束后所得溶液的质量．
【解析】
（1）生成能使石蕊溶液变红的气体说明是一种酸性气体；故答案为：CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑
（2）溶解能放出热量的物质；故答案为：NaOH
（3）溶解能放出热量的物质，红色溶液变无色说明遇到了酸性溶液；故答案为：水、硝酸铵（或干冰、冰）酸
试管2中的固体溶解（或与液体反应）时吸收热量，使吸滤瓶中的压强减小，烧杯中的酸倒吸入锥形瓶中，与锥形瓶中碱性物质发生反应，使红色溶液变无色．
（4）①设生成氢氧化钠的质量为x，消耗氯化钠的质量为y，生成氢气质量为z
2NaCl+2H2O═Cl2↑+H2↑+2NaOH
117 71 2 80
y 7.1g z x

x=8g y=1.7g z=0.2g
剩余水的质量：109.7g-8g=101，7g
②氯化钠溶液质量为：109.7g+7，1g+0.2g=117g
氯化钠溶液中溶质的质量分数为：，
答：氯化钠溶液中溶质的质量分数为10%