Question

6．已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，有多種方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（I）氣體法
可用圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣．
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣．
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐栴}：
（1）C、D兩裝置中分別裝什么試劑C：水 D：濃硫酸
（2）裝置中干燥管F的作用是防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中
（3）該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%
（II）沉淀法
稱取m₁克樣品完全溶于水后加足量的BaCl₂溶液，然后過濾、洗滌、干燥稱重得m₂克固體，在該實(shí)驗(yàn)洗滌操作中如何檢驗(yàn)固體已洗干凈取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈．
（III）滴定法
準(zhǔn)確稱取2.6500克樣品，溶于水配成250ml溶液，量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進(jìn)行滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)共消耗20.00ml鹽酸，則樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80.0%，以下實(shí)驗(yàn)操作導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低的是B、C
A、配制樣品溶液定容時(shí)俯視容量瓶刻度線
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線
C、用鹽酸滴定時(shí)滴定前仰視刻度線讀數(shù)，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視刻度線讀數(shù)
D、滴定前錐形瓶中有水
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失．

Answer 1

分析 已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，有多種方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（I）氣體法
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，趕凈裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中成分干擾；
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，把生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕到E中吸收
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克，據(jù)此計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量；
（1）裝置C中是水吸收二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，裝置D中是濃硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（2）裝置F是為了防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置E使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差；
（3）生成二氧化碳質(zhì)量=（d-b）g，結(jié)合碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（II）沉淀法
在該實(shí)驗(yàn)洗滌操作中檢驗(yàn)固體已洗干凈的方法是取最后一次洗滌液，加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液檢驗(yàn)氯離子的存在判斷是否洗滌干凈；
（Ⅲ）滴定法
量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進(jìn)行滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)共消耗20.00ml鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算碳酸鈉的物質(zhì)的量得到樣品中的碳酸鈉的質(zhì)量，計(jì)算得到碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
依據(jù)滴定過程中標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的變化分析判斷產(chǎn)生的誤差，c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$，
A、配制樣品溶液定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，加入水的量少未達(dá)到刻度線；
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線，導(dǎo)致溶液超過刻度線，濃度減��；
C、用鹽酸滴定時(shí)滴定前仰視刻度線讀數(shù)讀取讀數(shù)增大，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視刻度線讀數(shù)，讀取數(shù)值減��；
D、滴定前錐形瓶中有水對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響；
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測(cè)定結(jié)果增大．

解答 解：（I）氣體法
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，趕凈裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中成分干擾；
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，把生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕到E中吸收
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克，據(jù)此計(jì)算生成二氧化碳的質(zhì)量；
（1）裝置C中是水吸收二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，裝置D中是濃硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸氣，C、D兩裝置中分別裝的試劑為：水和濃硫酸，
故答案為：水，濃硫酸；
（2）裝置F是為了防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置E使測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生誤差，
故答案為：防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U(xiǎn)型管中；
（3）生成二氧化碳質(zhì)量=（d-b）g，結(jié)合碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{（d-b）g}{44g/mol}×106g/mol}{ag}$×100%=$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%，
故答案為：$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
（II）在該實(shí)驗(yàn)洗滌操作中檢驗(yàn)固體已洗干凈的方法是取最后一次洗滌液，加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液檢驗(yàn)氯離子的存在判斷是否洗滌干凈，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為：取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈，
故答案為：取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈；
（III）滴定法
（5）量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進(jìn)行滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)共消耗20.00ml鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計(jì)算碳酸鈉的物質(zhì)的量得到樣品中的碳酸鈉的質(zhì)量，
   Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，
    1      1
    n     0.1000mol/L×0.0200L
n=0.0020mol
250ml溶液中含碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0020mol×$\frac{250}{25}$=0.0200mol
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.0200mol×106g/mol}{2.6500g}$×100%=80.0%，
依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析判斷，
A、配制樣品溶液定容時(shí)俯視容量瓶刻度線，加入水的量少未達(dá)到刻度線，溶液濃度增大，故A不符合；
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線，導(dǎo)致溶液超過刻度線，濃度減小，故B符合；
C、用鹽酸滴定時(shí)滴定前仰視刻度線讀數(shù)讀取讀數(shù)增大，滴定終點(diǎn)時(shí)俯視刻度線讀數(shù)，讀取數(shù)值減小，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積減小，測(cè)定濃度減小，故C符合；
D、滴定前錐形瓶中有水對(duì)測(cè)定結(jié)果無影響，故D不符合；
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析判斷測(cè)定結(jié)果增大，故E不符合，
故答案為：80.0%；B、C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及裝置理解、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、中和滴定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，清楚實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，需要學(xué)生具備扎實(shí)的基礎(chǔ)與運(yùn)用知識(shí)分析問題解決問題的能力．