Question

（2013?通州區(qū)二模）美麗的青海湖不僅讓我們感受到自然之美，當地的居民還能從青海湖內“冬天撈堿、夏天撈鹽”．當地學校的某化學興趣小組對撈出來的純堿進行研究，有的同學認為撈出來的全是碳酸鈉，有的同學認為撈出來的純堿中混有少量的氯化鈉．現在他們準備以一包冬天撈出來的純堿（若含有雜質，只考慮為氯化鈉）為研究對象，探究該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數．小組通過討論設計了下圖中的裝置，請你參與探究．（實驗前活塞都關閉）
【實驗一】稱取13.25g純堿樣品完全溶于水，放入甲中，稱量丙裝置的質量為355g，打開b、c，甲中現象為

不再產生氣泡

時，再稱量丙裝置的質量為359.4g，通過計算得出純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為

80%

．甲和丙中反應的化學方程式為

Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑

、

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．同學們通過討論認為上述方法并不能準確測量，其理由可能是

裝置中的空氣沒有排凈，其中含有二氧化碳

．（寫一條即可）
【實驗二】通過討論，改進后的實驗步驟如下：
①稱量丙裝置的質量．
②稱量樣品，檢查裝置氣密性．
③關閉a，打開b，注入足量的稀鹽酸．
④打開a、d，鼓入氮氣一會兒．
其正確順序為

②④①③④①

（填字序號，可重復）．
【表達與交流】
（1）此實驗中丁裝置的作用是

檢驗產生的二氧化碳已被完全吸收，同時防止空氣中的二氧化碳進入丙中

．
（2）此實驗中鼓入氮氣的作用是

開始時將裝置中的空氣排凈，結束時將產生的二氧化碳全部排入氫氧化鈉溶液中吸收

．

Answer 1

分析：向甲中加入稀鹽酸時，甲中的碳酸鈉和稀鹽酸反應能生成氯化鈉、水和二氧化碳，當碳酸鈉完全反應時，不再產生氣泡，通過數據可以計算碳酸鈉的質量分數；
測定反應生成的二氧化碳的質量時，裝置中的空氣中含有二氧化碳，對實驗結果會產生一定的影響，反應前應該把裝置中的空氣排盡，反應后應該把裝置中的二氧化碳完全排入丙中；
空氣中的二氧化碳進入丙中時，也會影響實驗結果，應該采取措施防止空氣中的二氧化碳進入丙中．

解答：解：【實驗一】
甲中不再產生氣泡時，說明已經完全反應．
故填：不再產生氣泡．
反應生成的二氧化碳的質量為：359.4g-355g=4.4g，
設樣品中碳酸鈉的質量為X，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106                 44
  X                  4.4g

106

44

=

X

4.4g

X=10.6g
純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：

10.6g

13.25g

×100%=80%，
 故填：80%．
碳酸鈉和稀鹽酸反應的化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故填：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
二氧化碳和氫氧化鈉反應能生成碳酸鈉和水，化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故填：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
上述方法并不能準確測量，這是因為裝置中的空氣沒有排凈，其中含有二氧化碳，產生的二氧化碳沒有被氫氧化鈉溶液完全吸收等．
故填：裝置中的空氣沒有排凈，其中含有二氧化碳．
【實驗二】
改進后的實驗步驟應該是，先稱量樣品，檢查裝置氣密性，打開a、d，鼓入氮氣一會兒，把裝置中的空氣排盡，稱量丙裝置的質量，關閉a，打開b，注入足量的稀鹽酸，再打開a、d，鼓入氮氣一會兒，使二氧化碳完全被氫氧化鈉溶液吸收，再稱量丙裝置的質量．
故填：②④①③④①．
【表達與交流】
（1）此實驗中丁裝置的作用是：檢驗產生的二氧化碳已被完全吸收，同時防止空氣中的二氧化碳進入丙中．
故填：檢驗產生的二氧化碳已被完全吸收，同時防止空氣中的二氧化碳進入丙中．
（2）此實驗中鼓入氮氣的作用是：開始時將裝置中的空氣排凈，結束時將產生的二氧化碳全部排入氫氧化鈉溶液中吸收．
故填：開始時將裝置中的空氣排凈，結束時將產生的二氧化碳全部排入氫氧化鈉溶液中吸收．

點評：本題主要考查了化學方程式的書寫、質量分數的求法、實驗裝置的連接等方面的知識，書寫化學方程式時要注意規(guī)范性．