Question

8．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．請回答下列有關(guān)問題：
方案一：沉淀分析法
（1）把一定質(zhì)量的樣品溶解后加入過量的CaCl₂溶液，將所得沉淀過濾（填操作）、洗滌、烘干、稱量，洗滌沉淀的操作是向過濾器中的沉淀加蒸餾水至浸沒過沉淀物，使水自然流下，重復(fù)2～3次．
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，用圖1所示裝置測定產(chǎn)生CO₂的體積，為了確保測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，B中的溶液最好采用飽和NaHCO₃溶液，但選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，其原因是CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂．

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)，采用圖2所示裝置，通過稱量反應(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在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為m g；②取n g樣品裝入廣口瓶中；③檢驗(yàn)裝置的氣密性；④緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱量干燥管質(zhì)量為w g；⑤關(guān)閉止水夾；⑥打開止水夾；⑦緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止；⑧緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘．
Ⅰ．正確的操作順序是（填序號）：
③-→②-→⑥-→⑧-→⑤-→①-→⑦-→⑥-→④．
Ⅱ．若去掉裝置A，測定結(jié)果偏大；若去掉裝置B，測定結(jié)果偏大（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

分析 （1）測定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，樣品溶解后加入過量的CaCl₂溶液會(huì)生成沉淀，分離方法為過濾，洗滌沉淀的操作是在過濾器中加水浸沒沉淀使水自然留下，重復(fù)操作2-3次；
（2）把一定量的混合物與足量鹽酸反應(yīng)，然后用如圖裝置測定產(chǎn)生的CO₂氣體的體積，是利用排液法測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；若直接采用如圖乙裝置，選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，依據(jù)氣體中的氯化氫會(huì)和碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（3）Ⅰ、依據(jù)裝置圖分析氣體通過需要先檢查裝置氣密性，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；
Ⅱ、若去掉裝置A，空氣中的二氧化碳會(huì)被堿石灰吸收，測定結(jié)果偏高，若去掉裝置B，氣體中的水蒸氣會(huì)被堿石灰吸收，測定結(jié)果增大．

解答 解：（1）測定樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，樣品溶解后加入過量的CaCl₂溶液會(huì)生成沉淀，分離方法為過濾，洗滌沉淀的操作是在過濾器中加水浸沒沉淀使水自然留下，重復(fù)操作2-3次；
故答案為：過濾；向過濾器中的沉淀加蒸餾水至浸沒過沉淀物，使水自然流下，重復(fù)2～3次；
（2）利用測定反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w體積的方法測定，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定二氧化碳?xì)怏w的體積，但選用該溶液后實(shí)驗(yàn)結(jié)果仍然不夠準(zhǔn)確，其原因可能是CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂；
故答案為：飽和NaHCO₃溶液；CO₂氣體中混有的HCl氣體與NaHCO₃溶液作用生成CO₂；
（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，實(shí)驗(yàn)順序?yàn)椋合葯z查裝置氣密性，稱取n g樣品裝入廣口瓶中，打開止水夾，緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘用來趕凈裝置中的空氣，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，故正確的順序?yàn)棰邸�②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④�?br />故答案為：②；⑧；①；⑥；
Ⅱ、若去掉裝置A，空氣中的二氧化碳會(huì)被堿石灰吸收，測定結(jié)果偏高，若去掉裝置B，氣體中的水蒸氣會(huì)被堿石灰吸收，測定結(jié)果增大；
故答案為：偏大；偏大．

點(diǎn)評 本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應(yīng)，通過本題我們要知道在完成實(shí)驗(yàn)時(shí)要盡可能的排除可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，水蒸氣的影響等，題目難度中等．