Question

13．侯德榜是我國著名的化學家．由他發(fā)明的侯氏制堿法制得的純堿中含有少量氯化鈉雜質(zhì)．某化學興趣小組的同學為了測定該廠生產(chǎn)的純堿是否屬于優(yōu)等品（國家規(guī)定：優(yōu)等品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)不低于99.2%），設(shè)計了如下兩種實驗方案
方案一：稱取樣品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量的氯化鋇溶液，發(fā)生如下反應
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
充分反應后，過濾、洗滌，干燥得固體19.70g．通過計算（寫出計算過程）判斷該廠的產(chǎn)品是否屬于優(yōu)等品．（雜質(zhì)可溶于水且不與氯化鋇反應）
方案二：用如圖所示的裝置，通過準確測量排出水的體積，也可計算樣品的純度．稱取純堿固體2.0g，加入足量的稀硫酸，發(fā)生如下反應
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
完全反應，使氣體放出，測得量筒中水的體積為330毫升，請你計算樣品的純度（本題中二氧化碳的密度取2.0g/L）
（1）請任意選擇一種方案進行計算．
（2）同學分析發(fā)現(xiàn)方案二所測的碳酸鈉純度偏低，造成此結(jié)果的原因可能是ABC（裝置的氣密性良好）
A．A裝置中殘留反應產(chǎn)生的二氧化碳氣體      B．部分 CO₂溶于水或與水反應
C．與量筒相連的導管中有水                  D．量筒讀數(shù)時，俯視讀數(shù)．

Answer 1

分析 碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，根據(jù)反應的化學方程式及其提供的數(shù)據(jù)可以進行相關(guān)方面的計算和判斷．

解答 解：（1）利用方案一進行計算：
設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，
106                   197
 x                   19.70g
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{19.70g}$，
x=10.6g，
碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%，
通過計算可知，該廠生產(chǎn)的純堿屬于優(yōu)等品．
利用方案二計算：
設(shè)碳酸鈉質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106                                         44
y                                      2.0g/L×0.33L
$\frac{106}{y}$=$\frac{44}{2.0g/L×0.33L}$，
y=1.59g，
碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{1.59g}{2.0g}$×100%=79.5%，
通過計算可知，該廠生產(chǎn)的純堿不屬于優(yōu)等品．
（2）A裝置中殘留反應產(chǎn)生的二氧化碳氣體，部分 CO₂溶于水或與水反應，與量筒相連的導管中有水，都能夠?qū)е聹y定結(jié)果偏低，量筒讀數(shù)時，俯視讀數(shù)，會導致測定結(jié)果偏高．
故選：ABC．

點評 本題主要考查學生運用假設(shè)法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規(guī)范性和準確性．