Question

【題目】化學興趣小組設計以下實驗方案，測定小蘇打樣品（含有NaHCO3和Na2CO3）中Na2CO3的質量分數(shù)。（已知2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 ↑+ H2O）

【方案一】稱取一定質量的固體樣品，加熱至恒重后冷卻，稱量剩余固體質量，計算。

（1）下列儀器中，在灼燒固體樣品時用到的是____（填序號）。

A B C D

（2）若加熱過程中有晶體迸濺出來，則測得的結果____（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（3）實驗中需加熱至恒重的目的是:______________________________________________。

【方案二】稱取一定質量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解；向小燒杯中加入足量Ba（OH）2溶液，過濾，洗滌，干燥沉淀，稱量固體質量，計算。

（1）請寫出足量Ba（OH）2溶液和NaHCO3發(fā)生反應的離子方程式：_____________________。

（2）實驗中判斷沉淀是否完全的方法是____________________________________。

（3）實驗中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是___________________________________。

【方案三】按如圖所示裝置進行實驗:

（1）B裝置內所盛試劑是____；D裝置的作用是_____________。

（2）檢查整套實驗裝置氣密性方法是______________________________________。

（3）經(jīng)檢查裝置氣密性良好，但根據(jù)此實驗測得的數(shù)據(jù)，測定結果有誤差，因為該實驗裝置還存在一個明顯缺陷是________________________________。

Answer 1

【答案】 AC 保證NaHCO3分解完全 偏小 Ba2++OH-+HCO32- = BaCO3↓+H2O 取上層清液少量于干凈的試管中，滴加Ba（OH）2溶液，觀察是否還有白色沉淀生成 取少量最后一次洗滌沉淀的濾液于干凈的試管中，滴加Na2SO4溶液，觀察是否有白色沉淀生成 濃H2SO4 防止空氣中的水蒸氣、CO2進入C裝置 關閉分液漏斗，將球形干燥管所連導管伸到水中，微熱燒瓶，導管口有氣泡冒出，冷卻后導管出現(xiàn)一段穩(wěn)定水柱，則氣密性良好。（其他合理即可） 缺少一套將A、B內的CO2氣體趕到C里的裝置

【解析】試題分析：【方案一】 小蘇打受熱分解,根據(jù)反應前后固體質量的變化,可以測定小蘇打樣品中Na2CO3的質量分數(shù)。(1)灼燒固體需用到的儀器有:酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角、坩堝鉗。(2)加熱至恒重的目的是保證NaHCO3分解完全。 (3)加熱過程中迸濺出晶體時,最后剩余的固體質量減小,求出的小蘇打的質量增大,進而求出的碳酸鈉的質量減小。

【方案二】（1）足量Ba（OH）2溶液和NaHCO3發(fā)生生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉。(2)判斷沉淀是否完全的方法是：靜置，向上層清液中繼續(xù)滴加沉淀劑，若有沉淀生成，則說明沉淀不完全；若無沉淀生成,則說明沉淀已完全。(3)要判斷沉淀是否洗干凈就要分析如果沒有洗凈，洗滌液中含有何種易于鑒別的離子,然后取最后一次的洗滌液,選擇適當?shù)脑噭┻M行實驗。

【方案三】(1)A裝置是將樣品中的Na2CO3、NaHCO3完全轉化為CO2,產生的CO2被C裝置吸收,通過稱量C裝置吸收前后的質量差(即產生的CO2的質量),可以求出Na2CO3和NaHCO3的質量,進而求出小蘇打樣品中Na2CO3的質量分數(shù)。由于堿石灰既能吸收CO2又能吸收水蒸氣,所以從A裝置中出來的氣體在進入C裝置前,必須除去CO2氣體中的水蒸氣,C裝置后面必須連接一防止空氣中的水蒸氣、CO2進入的裝置。 (2) 關閉分液漏斗，將球形干燥管所連導管伸到水中,根據(jù)氣體熱脹冷縮原理檢驗裝置氣密性；

(3)由于A、B裝置內的CO2氣體無法完全進入C裝置里,導致實驗測得的結果有誤差,應增加一套將A、B內的CO2氣體驅趕到C里的裝置。

解析：【方案一】 (1)灼燒固體需用到的儀器有:酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角、坩堝鉗，所以在灼燒固體樣品時用到的是AC。(2)加熱至恒重的目的是保證NaHCO3分解完全。 (3)加熱過程中迸濺出晶體時,最后剩余的固體質量減小,所以生成二氧化碳、水的質量偏大，求出的小蘇打的質量增大，進而求出的碳酸鈉的質量減小。

【方案二】（1）足量Ba（OH）2溶液和NaHCO3發(fā)生生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，反應的離子方程式是Ba2++OH-+HCO3- = BaCO3↓+H2O。(2)判斷沉淀是否完全的方法是:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加Ba（OH）2溶液,若有沉淀生成,則說明沉淀不完全;若無沉淀生成,則說明沉淀已完全。(3)若沒有洗干凈,會含有OH--、Ba2+、HCO3-、CO32-,現(xiàn)象明顯的是用SO42-鑒別Ba2+，所以取少量最后一次洗滌沉淀的濾液于干凈的試管中，滴加Na2SO4溶液，觀察是否有白色沉淀生成，若有白色沉淀生成說明沒有洗干凈，若沒有白色沉淀生成說明已經(jīng)洗干凈；

【方案三】(1)根據(jù)以上分析，由于堿石灰既能吸收CO2又能吸收水蒸氣,所以從A裝置中出來的氣體在進入C裝置前,必須除去CO2氣體中的水蒸氣，所以B裝置中所盛試劑是濃硫酸，C裝置后面連接D裝置，防止空氣中的水蒸氣、CO2進入C裝置。(2) 關閉分液漏斗，將球形干燥管所連導管伸到水中, 微熱燒瓶，導管口有氣泡冒出，冷卻后導管出現(xiàn)一段穩(wěn)定水柱，則氣密性良好。

(3)由于A、B裝置內的CO2氣體無法完全進入C裝置里,導致實驗測得的結果有誤差,應增加一套將A、B內的CO2氣體驅趕到C里的裝置。