Question

【題目】某品牌純堿中含有少量氯化鈉。某化學(xué)探究小組欲測(cè)定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

（一）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)：

（實(shí)驗(yàn)步驟）

①組裝好如圖儀器，并檢查裝置的氣密性；

②稱取13.0g樣品放入錐形瓶中，加入少量蒸餾水溶解，并在其他裝置中加入相應(yīng)的藥品；

③稱量裝置C的質(zhì)量；

④打開(kāi)分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣泡為止；

⑤再次稱量裝置C的總質(zhì)量；

⑥計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

（實(shí)驗(yàn)分析）

（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____。

（2）B裝置的作用是_____。

（3）如果沒(méi)有B裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____（填偏大、偏小、不變）；

（4）小明提出能否用鹽酸代替硫酸？同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為不能，理由是_____。

（5）按以上實(shí)驗(yàn)步驟，實(shí)驗(yàn)前、后C裝置（包含藥品）的質(zhì)量分別為61.2g和65.6g，則該純堿樣品的純度為_____%（精確到0.1%）。

（二）乙組同學(xué)采用生成沉淀的方法來(lái)測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是_____，然后觀察現(xiàn)象判斷。

A 靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量；

B 向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成則說(shuō)明氯化鋇已經(jīng)過(guò)量。

（2）判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加_____，然后觀察現(xiàn)象判斷。

A 氯化鋇溶液 B 稀硫酸 C 硝酸銀溶液 D 稀鹽酸

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____%（寫(xiě)出具體計(jì)算過(guò)程，結(jié)果精確到0.1%）。

（實(shí)驗(yàn)反思）

丙組同學(xué)認(rèn)為若使用圖1裝置會(huì)使測(cè)得的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_____（填“偏大”、“偏小”、或“無(wú)法判斷” ）為了克服圖1裝置的不足，有同學(xué)提出把A裝置作如圖2的改進(jìn)（A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞），在反應(yīng)前、后用圖2裝置分兩次緩緩鼓入空氣。反應(yīng)后，用圖2裝置鼓入空氣的作用是_____。

Answer 1

【答案】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 除去水蒸氣 偏大 鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定 81.5 A C 88.3 偏小 將殘留在裝置內(nèi)的二氧化碳全部排出

【解析】

[實(shí)驗(yàn)分析]

（1）碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以B裝置的作用是除去水蒸氣；
（3）C裝置中增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒(méi)有B裝置，會(huì)使測(cè)得生成二氧化碳的質(zhì)量增大，所以碳酸鈉的質(zhì)量也增多，故沒(méi)有B裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以不能用鹽酸代替硫酸；
（5）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x。
二氧化碳的質(zhì)量=65.6g-61.2g=4.4g

x=10.6g
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=81.5%
答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.5%。
（二）（1）氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，所以判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量；
（2）氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，所以判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸銀溶液；
（3）設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是y

y=5.3g
乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 ×100%=88.3%
答：乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%。
[實(shí)驗(yàn)反思]

根據(jù)因甲組中生成的二氧化碳?xì)埩粼阱F形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以甲乙兩組同學(xué)所測(cè)該品牌中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，乙組更準(zhǔn)確，甲的測(cè)定結(jié)果偏小，反應(yīng)后，用圖2裝置鼓入空氣的作用是將殘留在裝置內(nèi)的二氧化碳全部排出。