Question

20．已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性
②將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b g
④從分液漏斗滴入6mol•L^-1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到cg
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為dg
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題：
（1）在用托盤(pán)天平稱量藥品時(shí)，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明樣品重，砝碼輕．（填“藥品”或“砝碼”）
（2）裝置中干燥管B的作用是防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中．
（3）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測(cè)試的結(jié)果偏高（填偏高、偏低或不變）．
（4）步驟⑤的目的是判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收．
（5）步驟④和⑤的離子方程式依次是CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O、CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O．
（6）試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{106（d-b）}{44}$．
（7）還可以用其它實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．例如可將ag試樣溶于水后加入足量的BaCl₂（CaCl₂）溶液，根據(jù)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量確定結(jié)果．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)天平稱量時(shí)按照左物右碼的原則考慮；
（2）由于空氣中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不讓它們進(jìn)入的；
（3）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性考慮；
（4）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是為了驅(qū)趕它們的；
（5）步驟④中加入硫酸后，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，步驟⑤空氣中的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，據(jù)此寫(xiě)反應(yīng)的離子方程式；
（6）根據(jù)U型管的質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈉的質(zhì)量，再用碳酸鈉的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．
（7）可以根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量，再進(jìn)行推算

解答 解：（1）由于稱量時(shí)左物右碼，依據(jù)天平的杠桿原理，向左偏說(shuō)明樣品重，砝碼輕；
故答案為：樣品重，砝碼；
（2）U型管中的堿石灰是為了吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，但空氣中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入U(xiǎn)型管，對(duì)結(jié)果產(chǎn)生誤差；
故答案為：防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中；
（3）由于鹽酸具有揮發(fā)性，也會(huì)隨著二氧化碳進(jìn)入U(xiǎn)型管，被誤認(rèn)為是二氧化碳，所以二氧化碳的質(zhì)量偏大，算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會(huì)偏大的，所以結(jié)果會(huì)偏大；
故答案為：偏高；
（4）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是將殘留的二氧化碳完全排入U(xiǎn)型管；
故答案為：把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中；
（5）步驟④中加入硫酸后，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，步驟⑤空氣中的二氧化碳被氫氧化鈉吸收，反應(yīng)的離子方程式為CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O，
故答案為：CO₃^2-+2H⁺=CO₂↑+H₂O；CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（6）設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      d-b
列比例式$\frac{106}{X}$=$\frac{44}{d-b}$；
解得X=$\frac{106（d-b）}{44}$；
所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{106（d-b）}{44}$；
故答案為：$\frac{106（d-b）}{44}$；
（7）根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量：取一定量試樣放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，再向燒杯中滴加足量氯化鈣溶液或氯化鋇溶液，將得到的沉淀過(guò)濾洗滌干燥后稱量，根據(jù)方程式由沉淀質(zhì)量算出碳酸鈉質(zhì)量，再除以樣品質(zhì)量，
故答案為：BaCl₂（CaCl₂）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成定量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和分析判斷，主要考查鈉及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，容易出錯(cuò)的地方是不設(shè)計(jì)干燥管B，忘記空氣中的二氧化碳和水分也能夠進(jìn)入U(xiǎn)型管中，會(huì)使結(jié)果偏大，題目難度中等．