Question

某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了測(cè)定純堿（Na₂CO₃）樣品（只含NaCl雜質(zhì)）中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

小資料：堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物

（1）氣體法。        

【原理思路】利用Na₂CO₃與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過(guò)測(cè)量丙裝置實(shí)驗(yàn)前后的質(zhì)量得出CO₂質(zhì)量，從而計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（不考慮原裝置內(nèi)空氣的影響）

【實(shí)驗(yàn)分析】小科同學(xué)根據(jù)以上思路，設(shè)計(jì)了如圖1的實(shí)驗(yàn)裝置。

①實(shí)驗(yàn)裝置乙中盛放的試劑為　             　。

裝置丁中堿石灰的作用是　        。（填字母）

  A.吸收Na₂CO₃與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂ 

  B.防止外界空氣中二氧化碳進(jìn)入丙中

  C.干燥二氧化碳

②實(shí)驗(yàn)中如果滴加稀硫酸的速度過(guò)快，會(huì)導(dǎo)致測(cè)得樣品中碳酸鈉的

質(zhì)量分?jǐn)?shù)　     　（填寫(xiě)“偏高”“偏低”或“不變”）．

③小明同學(xué)認(rèn)為小科的方案存在問(wèn)題，即使操作規(guī)范下也會(huì)造成結(jié)果偏低，你

認(rèn)為他的理由是                                ，應(yīng)該將裝置甲中雙孔橡

膠塞換成三孔橡膠塞，并增加圖2裝置，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣，

目的是                    ，其中NaOH溶液的作用是                  。

（2）沉淀法．

【實(shí)驗(yàn)原理】利用碳酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀，通過(guò)沉淀的質(zhì)量而得出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【實(shí)驗(yàn)步驟】①用托盤(pán)天平稱(chēng)取樣品11.0g放入燒杯中，加水使其完全溶解；

 ②加入過(guò)量的CaCl₂溶液充分反應(yīng)。證明CaCl₂過(guò)量（即Na₂CO₃已完全反應(yīng)）的方法是: 靜置，向上層清液中滴加            溶液，如果沒(méi)有白色沉淀生成，證明CaCl₂過(guò)量；

 ③過(guò)濾、操作X、干燥、稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量為10.0g，操作X的名稱(chēng)是        ，如果缺少此操作會(huì)造成碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)           （填寫(xiě)“偏高”“偏低”或“不變”）。  

④通過(guò)以上提供的數(shù)據(jù)計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　        。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，結(jié)果保留至0.1%）

 

Answer 1

（1）①濃硫酸（或濃H₂SO₄）B ②偏低   ③有CO₂殘留在燒瓶?jī)?nèi)       將殘留的CO₂全部鼓入到并裝置中，使其完全被氫氧化鈉溶液吸收        吸收空氣中的CO₂

（2）②CaCl₂       ③洗滌  偏高 

④設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x

      Na₂CO₃+CaCl₂CaCO₃↓+2Na Cl

       106            100

        x             10.0g

            =

              x=10.6g                     （1分）

∴碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：×100%=96.4%   （1分）