Question

碳酸鈉與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活緊密相關(guān)．工業(yè)碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現(xiàn)欲測(cè)定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組分別設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案．請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

方案一：沉淀分析法
（1）把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl₂溶液，將所得沉淀

 

（填操作）、洗滌、烘干、稱量，判斷沉淀已洗滌干凈的操作是

 

．
方案二：氣體分析法
（2）把一定量的樣品與足量鹽酸反應(yīng)后，用下圖所示裝置測(cè)定產(chǎn)生CO₂的體積，為了確保測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，B中的溶液最好采用

 

裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

方案三：質(zhì)量差分析法
（3）把一定質(zhì)量的樣品和足量的稀硫酸反應(yīng)，采用下圖所示裝置，通過(guò)稱量反應(yīng)前后盛有堿石灰的干燥管的質(zhì)量，利用其質(zhì)量差求算樣品的純度．
該實(shí)驗(yàn)的操作步驟有：
①取ng樣品裝入廣口瓶中，打開(kāi)止水夾，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，
②關(guān)閉止水夾，在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為mg，
③緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，
④打開(kāi)止水夾緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱量干燥管質(zhì)量為wg
Ⅰ、裝置組裝完成后，進(jìn)行步驟①前還必要進(jìn)行的操作為

 

Ⅱ、裝置B的作用是

 

若去掉裝置A，測(cè)定結(jié)果

 

Ⅲ、根據(jù)上述數(shù)據(jù)可以計(jì)算出樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（用字母表示）

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）測(cè)定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl₂溶液會(huì)生成沉淀，分離方法為過(guò)濾，洗滌沉淀的操作是在過(guò)濾器中加水浸沒(méi)沉淀使水自然留下，洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液檢驗(yàn)是否含有氯離子設(shè)計(jì)檢驗(yàn)；
（2）把一定量的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，然后用如圖裝置測(cè)定產(chǎn)生的CO₂氣體的體積，是利用排液法測(cè)定生成二氧化碳的氣體體積進(jìn)行計(jì)算，廣口瓶中液體是飽和碳酸氫鈉；裝置中二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）Ⅰ、依據(jù)裝置圖分析氣體通過(guò)需要先檢查裝置氣密性；
Ⅱ、若去掉裝置A，空氣中的二氧化碳會(huì)被堿石灰吸收，測(cè)定結(jié)果偏高，裝置B是吸收二氧化碳?xì)怏w中的水蒸氣；
Ⅲ、稱取n g樣品裝入廣口瓶中，打并止水夾，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘用來(lái)趕凈裝置中的空氣，關(guān)閉止水夾，在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為m g，緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，打開(kāi)止水夾，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收，再稱量干燥管質(zhì)量為w g計(jì)算；

解答： 解：（1）測(cè)定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，樣品溶解后加入過(guò)量的CaCl₂溶液會(huì)生成沉淀，分離方法為過(guò)濾，洗滌沉淀的操作是在過(guò)濾器中加水浸沒(méi)沉淀使水自然留下，取最后一次洗滌液，滴入硝酸銀溶液物白色沉淀生成證明沉淀已洗滌干凈；
故答案為：過(guò)濾，取最后一次洗滌液，滴入硝酸銀溶液物白色沉淀生成證明沉淀已洗滌干凈；
（2）利用測(cè)定反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w體積的方法測(cè)定，在碳酸氫鈉溶液中二氧化碳不反應(yīng)，溶解度減小，利用裝置圖排飽和碳酸氫鈉溶液測(cè)定二氧化碳?xì)怏w的體積，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）Ⅰ、依據(jù)裝置圖分析，結(jié)合操作順序中的給定步驟位置，裝置組裝完成后，進(jìn)行步驟①前還必要進(jìn)行的操作為：先檢查裝置氣密性；
故答案為：檢查裝置氣密性；
Ⅱ、裝置B的作用是氣體中的水蒸氣被除去；若去掉裝置A，空氣中的二氧化碳會(huì)被堿石灰吸收，測(cè)定結(jié)果偏高；
故答案為：偏大；除去二氧化碳?xì)怏w中混有的水蒸氣；
Ⅲ、①取ng樣品裝入廣口瓶中，打開(kāi)止水夾，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，
②關(guān)閉止水夾，在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為mg，
③緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，
④打開(kāi)止水夾緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱量干燥管質(zhì)量為wg
樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

w-m 44 ×106

n

×100%=

53(w-m)

22n

×100%；
故答案為：

53(w-m)

22n

×100%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究和組成分析判斷，主要是實(shí)驗(yàn)過(guò)程的分析，掌握基本操作時(shí)解題關(guān)鍵，題目難度中等．