Question

【題目】我國著名的閩籍制堿專家侯德榜，在純堿制造方面做出了重大貢獻。用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)進行實驗探究，在老師的指導(dǎo)下，他們設(shè)計了下列兩種實驗方案進行試驗。

資料摘要：

Ⅰ．碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

Ⅱ．濃硫酸具有很強的吸水性；堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳。

[方案一] 樣品與氯化鈣溶液反應(yīng),測定Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)

樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實驗（雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)）：

（1）分析滴加的CaCl2溶液要過量的原因：______________________________________________；

（2）將反應(yīng)后的混合物進行過濾，把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量。稱得沉淀物的質(zhì)量為10g

（已知 Na2CO3和CaCO3的相對分子質(zhì)量分別為106和100）,計算Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為___________。

[方案二] 樣品與稀鹽酸反應(yīng),測定Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)

利用下圖所示實驗裝置（鐵架臺略去）和試劑，通過測定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體的質(zhì)量，計算Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的）。

（3）打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會兒，以排盡裝置A和B中含有的 ，再接上裝置C和D。

（4）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學方程式為 _______________________________________________________________________。

（5）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，裝置_________（填標號）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，由此計算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)。若沒有裝置D，將會使測定結(jié)果 ______________（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】

（1）與碳酸鈉完全反應(yīng)；

(2) 91.4%

（3）二氧化碳

（4） Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

（5）C、 偏大

【解析】

試題分析：（1）滴加的CaCl2溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應(yīng)

（2）解：設(shè)Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)為X

Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

106 100

11.6gx 10g

106/100=11.6gx/10g x=91.4%

（3）空氣中含有二氧化碳，所以打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會兒，以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D

（4）鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

(5)由質(zhì)量守恒定律可知裝置C中反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，裝置D的作用防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C，所以若沒有裝置D，將會使測定結(jié)果偏大．