Question

7．某化學(xué)興趣小組同學(xué)利用侯德榜制堿法的原理制得了一些純堿，經(jīng)檢驗(yàn)，樣品中含有少量NH₄Cl．現(xiàn)欲用實(shí)驗(yàn)測(cè)定樣品的純度，設(shè)計(jì)了多種探究方案：
方案一：重量法測(cè)定樣品中Cl^-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：在樣品中加入酸化的硝酸銀溶液，稱量沉淀AgCl的質(zhì)量．
方案二：重量法測(cè)定樣品中CO₃^2-的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：在樣品中加入足量BaCl₂溶液，將CO₃^2-沉淀后稱量沉淀BaCO₃的質(zhì)量．
方案三：用稀酸將CO₃^2-轉(zhuǎn)化成CO₂，再用吸收劑吸收CO₂，通過(guò)測(cè)定吸收劑的增量求算純度．
試回答下列問(wèn)題：
（1）方案一中應(yīng)選用硝酸進(jìn)行酸化．方案一、二均需經(jīng)過(guò)①取樣并稱量；②滴加試液；③過(guò)濾；④洗滌；⑤干燥；⑥稱量至質(zhì)量恒定．
（2）該同學(xué)選擇用第三種方案測(cè)定樣品純度，并設(shè)計(jì)了如圖裝置．
①裝置C的作用是防止空氣中的CO₂、水蒸氣被B中堿石灰吸收；
②從裝置A左側(cè)導(dǎo)管處通空氣的目的是使得生成的CO₂氣體全部被B中堿石灰吸收；為盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為該裝置還應(yīng)該作何改進(jìn)？在裝置A左側(cè)加一個(gè)裝置，以除去進(jìn)入裝置A的空氣中的CO₂．
（3）有同學(xué)指出還可以用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定樣品溶液中Na₂CO₃至完全轉(zhuǎn)換為NaCl的方法測(cè)定純度．你認(rèn)為該方法需要知道或測(cè)定的數(shù)據(jù)（請(qǐng)同時(shí)用字母表示，并注明其合理單位）除了樣品質(zhì)量m g，還需要標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的濃度c mol•L^-1、所用鹽酸體積V mL．請(qǐng)用以上數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{cV×1{0}^{-3}106}{2m}$．

Answer 1

分析 （1）生成AgCl沉淀，需要加入硝酸酸化的硝酸銀溶液；稱量沉淀時(shí)，需要先洗滌、干燥；
（2）①裝置C吸收空氣中的CO₂、水蒸氣，防止B出現(xiàn)誤差；
②從裝置A左側(cè)導(dǎo)管處通空氣，趕出CO₂，使得生成的CO₂氣體全部被B中堿石灰吸收；為盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)在裝置A左側(cè)加一個(gè)裝置，以除去進(jìn)入裝置A的空氣中的CO₂；
（3）用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定樣品溶液中Na₂CO₃至完全轉(zhuǎn)換為NaCl的方法測(cè)定純度，需要知道標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的濃度和體積；根據(jù)關(guān)系式法計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）生成AgCl沉淀，需要加入硝酸酸化的硝酸銀溶液；稱量沉淀時(shí)，需要先洗滌、干燥；
故答案為：硝酸；洗滌；干燥；
（2）①裝置C吸收空氣中的CO₂、水蒸氣，防止B出現(xiàn)誤差，故答案為：防止空氣中的CO₂、水蒸氣被B中堿石灰吸收；
②從裝置A左側(cè)導(dǎo)管處通空氣，趕出CO₂，使得生成的CO₂氣體全部被B中堿石灰吸收；為盡量減少實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)在裝置A左側(cè)加一個(gè)裝置，以除去進(jìn)入裝置A的空氣中的CO₂；
故答案為：使得生成的CO₂氣體全部被B中堿石灰吸收；在裝置A左側(cè)加一個(gè)裝置，以除去進(jìn)入裝置A的空氣中的CO₂；
（3）用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定樣品溶液中Na₂CO₃至完全轉(zhuǎn)換為NaCl的方法測(cè)定純度，需要知道標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的濃度和體積；
根據(jù)關(guān)系式法：Na₂CO₃～2HCl
                1      2
      n（Na₂CO₃）      cV×10^-3mol，n（Na₂CO₃）=$\frac{cV×1{0}^{-3}}{2}$mol，m（Na₂CO₃）=nM=$\frac{cV×1{0}^{-3}×106}{2}$g，
則樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{cV×1{0}^{-3}106}{2m}$；
故答案為：標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的濃度c mol•L^-1、所用鹽酸體積V mL；$\frac{cV×1{0}^{-3}106}{2m}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)室測(cè)定純堿的純度，難度中等，注意排除空氣中的CO₂、水蒸氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，關(guān)系式法的計(jì)算．