Question

16．用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，他們設(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)．
[方案一]樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)，測定Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
（1）樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)）：取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加過量的CaCl₂溶液．
（2）分析滴加的CaCl₂溶液要過量的原因：使樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)；
（3）將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過濾，把獲得的沉淀物洗滌、干燥、稱量．利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%．如果不洗滌沉淀物會(huì)造成測定結(jié)果大于91%，這是因?yàn)槿舨幌礈斐恋砦�，那么沉淀物的質(zhì)量為增大，利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量就會(huì)增大．
[方案二]樣品與稀鹽酸反應(yīng)，測定Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過測定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂氣體的質(zhì)量，計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的）．

（4）打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO₂的空氣一會(huì)兒，其目的是為了排盡裝置A和B中含有的CO₂，然后再接上裝置C和D．
（5）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．
（6）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO₂的空氣一會(huì)兒，若省略此步驟，將會(huì)使測定結(jié)果偏�。ㄟx填“偏大”或“偏小”）．若沒有裝置D，將會(huì)使測定結(jié)果偏大（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

分析 （2）根據(jù)滴加的CaCl₂溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應(yīng)進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)不洗滌碳酸鈣表面可能會(huì)附著一層可溶性物質(zhì)使沉淀物質(zhì)量增加進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)空氣中含有二氧化碳進(jìn)行解答；
（6）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知裝置C中反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量進(jìn)行解答．

解答 解：
（2）滴加的CaCl₂溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應(yīng)；故填：使樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)；
（3）不洗滌碳酸鈣表面可能會(huì)附著一層可溶性物質(zhì)使沉淀物質(zhì)量增加，所以使得計(jì)算出的碳酸鈉的質(zhì)量增大從而導(dǎo)致樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；故填：若不洗滌沉淀物，那么沉淀物的質(zhì)量為增大，利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量就會(huì)增大；
（4）空氣中含有二氧化碳，所以打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO₂的空氣一會(huì)兒，以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D；故填：為了排盡裝置A和B中含有的CO₂；
（6）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO₂的空氣一會(huì)兒，這樣做是為了將生成的二氧化碳完全吸收，否則會(huì)導(dǎo)致結(jié)果偏�。谎b置D的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置C，所以若沒有裝置D，將會(huì)使測定結(jié)果偏大．故填：偏��；偏大．

點(diǎn)評 本題將計(jì)算和實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行考查，通過認(rèn)真審題，結(jié)合題干中已給出一系列的提示，根據(jù)提出的問題，發(fā)現(xiàn)有用的信息，充分發(fā)揮聯(lián)想，與已有的知識(shí)建立聯(lián)系，然后進(jìn)行類比推導(dǎo)，從而達(dá)到解決問題的目的．