Question

【題目】制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

方案一：把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl2溶液，將所得沉淀____________(填操作名稱(chēng))、洗滌、烘干、稱(chēng)量、計(jì)算。洗滌沉淀的具體操作是_____________________________。

方案二：把一定量的樣品與足量硫酸反應(yīng)后，用下圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)生CO2的體積，為了確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，B中的溶液最好采用_________________。下圖裝置中實(shí)驗(yàn)儀器a的名是_________________。

方案三：利用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去）。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準(zhǔn)確稱(chēng)得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為33.4g；

③準(zhǔn)確稱(chēng)得6g純堿樣品放入容器b中；

④打開(kāi)分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；

⑤打開(kāi)彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱(chēng)得干燥管D的總質(zhì)量為35.6g。

（1）若④⑤兩步的實(shí)驗(yàn)操作太快，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果__________（填“偏大”或“偏小”）。

（2）裝置A中試劑X應(yīng)選用________________________。

（3）E裝置的作用是_______________________________。

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________（結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后一位）。

Answer 1

【答案】方案一：過(guò)濾）沿玻璃棒緩慢地向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)操作2～3次；

方案二：飽和NaHCO3溶液）圓底燒瓶）；

方案三：（1）偏�。�；

（2）NaOH溶液（答案合理即給分）；

（3）防止空氣中CO2和水蒸氣進(jìn)入D中 ；

（4）88.3%。

【解析】

方案一：樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl2溶液會(huì)生成碳酸鈣沉淀，分離固液混合物的方法為過(guò)濾，洗滌沉淀的操作是沿玻璃棒緩慢地向過(guò)濾器中加蒸餾水至浸沒(méi)沉淀物，使水自然流下，重復(fù)操作2﹣3次；

方案二：把一定量的樣品與足量硫酸反應(yīng)后，然后用如圖裝置測(cè)定產(chǎn)生的CO2氣體的體積，是利用排液法測(cè)定生成二氧化碳的氣體體積，在飽和碳酸氫鈉溶液中二氧化碳不反應(yīng)，溶解度最小，所以B中的溶液最好采用飽和NaHCO3溶液；由裝置圖可知下圖裝置中實(shí)驗(yàn)儀器a為圓底燒瓶；

（1）反應(yīng)過(guò)快會(huì)使產(chǎn)生的氣體二氧化碳沒(méi)能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會(huì)使裝置內(nèi)殘留二氧化碳不能被D裝置中堿石灰完全吸收；則測(cè)得的二氧化碳質(zhì)量偏小，所以測(cè)定結(jié)果偏��；

（2）鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收，因?yàn)榭諝庵泻�有二氧化碳，因此�?yīng)把鼓入的空氣中的二氧化碳吸收處理，所以裝置A應(yīng)放入氫氧化鈉溶液；

（3）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水和二氧化碳會(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來(lái)影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入裝置D中；

（4）反應(yīng)中放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=85.6g﹣83.4g=2.2g

設(shè)放出2.2g二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x

Na2CO3～CO2

106 44

x 2.2g

解得 x=5.3g

純堿樣品Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%≈88.3%