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某校化學研究性學習小組設計如下實驗方案,測定放置己久的小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù).
(1)方案一:稱取一定質量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱取剩余固體質量,計算.實驗中加熱至恒重的目的是
保證NaHCO3全部分解
保證NaHCO3全部分解

(2)方案二:按圖裝置進行實驗.并回答以下問題.
①實驗前先
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.分液漏斗中應該裝
硫酸
硫酸
(“鹽酸”或“硫酸”).
D裝置的作用是
防止空氣中水蒸氣、CO2進入C管被吸收
防止空氣中水蒸氣、CO2進入C管被吸收

②實驗中除稱量樣品質量外,還需稱
C
C
裝置前后質量的變化.
③根據此實驗得到的數(shù)據,測定結果有誤差.因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷,該缺陷是
裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差
裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差

(3)方案三:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液.過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質量,計算:
①過濾操作中,除了燒杯,漏斗外,還用到的玻璃儀器有
玻璃棒
玻璃棒

②實驗中判斷沉淀是否完全的方法是
取少量上層清液,滴加少量BaCl2溶液,如無白色沉淀說明沉淀完全
取少量上層清液,滴加少量BaCl2溶液,如無白色沉淀說明沉淀完全

③已知稱得樣品21.2g,干燥的沉淀質量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為
50%
50%
分析:(1)該方案原理為在加熱的條件下Na2CO3能夠穩(wěn)定存在,而NaHCO3較易發(fā)生如下的分解反應2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,從而可根據其反應產生的CO2和水蒸汽H2O的量或殘留的固體的量推算出小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù),該方案根據加熱后殘渣的質量來求解,自然要加熱至恒重,以保證NaHCO3全部分解;
(2)該方案原理為一定量混合樣品與足量的稀硫酸分別發(fā)生如下反應Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,2 NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O↑,根據所產生的CO2的質量,可以分別求得樣品中Na2CO3和NaHCO3的質量從而得出純堿的質量分數(shù).該方案關鍵是要獲得產生的CO2的質量,自然在實驗前要檢查裝置的氣密性,要將裝置中的CO2全部被堿石灰所吸收,要稱量堿石灰在吸收CO2前后的質量.
①制備氣體實驗,實驗前應先檢驗裝置氣密性.鹽酸具有揮發(fā)性,會影響實驗結果.D干燥管中的堿石灰吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進入C.
②實驗根據C裝置前后質量變化判斷生成二氧化碳的質量.
③裝置中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差.
(3)該方案原理為在樣品中加入BaCl2溶液,其中Na2CO3可與BaCl2發(fā)生反應Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3與BaCl2則不反應.從而根擗產生的沉淀量,得出純堿的質量分數(shù).方案關鍵是測定BaCO3沉淀的質量,自然要保證沉淀完全,要正確過濾好.
①根據過濾具體操作判斷所需儀器.
②試驗中判斷沉淀是否完全的方法是:取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全.
③在一定量樣品中加入足量BaCl2溶液,此時發(fā)生如下反應Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3與BaCl2則不反應,產生BaCO3沉淀,根據樣品的總量和生成BaCO3沉淀的量,就可得出純堿的質量分數(shù).
解答:解:(1)該方案根據加熱后殘渣的質量來求解,要加熱至恒重,以保證NaHCO3全部分解.
故答案為:保證NaHCO3全部分解.
(2)①該方案是要獲得產生的CO2的質量,在實驗前要檢查裝置的氣密性;鹽酸具有揮發(fā)性,會影響實驗結果,所以選擇稀硫酸;D干燥管中的堿石灰吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進入C被吸收,減少誤差.
故答案為:檢查裝置的氣密性;稀硫酸;吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進入C被吸收;
②根據所產生的CO2的質量及樣品質量,分別求得樣品中Na2CO3和NaHCO3的質量從而得出純堿的質量分數(shù),所以需稱量C裝置前后質量變化判斷生成二氧化碳的質量.
故答案為:C.
③裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差;
故答案為:裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差;
(3)①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到玻璃棒引流.
故答案為:玻璃棒.
②試驗中判斷沉淀是否完全的方法是:取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全;
故答案為:取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全;
③此時發(fā)生如下反應Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3與BaCl2則不反應,產生BaCO3沉淀;樣品21.2g,干燥的沉淀質量為19.7g,沉淀為碳酸鋇沉淀,物質的量為
19.7g
197g/mol
=0.1mol,碳酸鈉物質的量為0.1mol,所以碳酸鈉質量分數(shù)為
0.1mol×106g/mol
21.2g
×100%=50%.
故答案為:50%;
點評:本題以實驗探究“測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù)”為載體,考查學生對于實驗原理與裝置理解評價、實驗基本操作、化學計算等,難度中等,題目涉及到的小蘇打和純堿的化學知識是多方面的,構成了一道多角度的探究題.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

(2011?瓊海一模)某;瘜W研究性學習小組設計如下實驗方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù).
(1)方案一:稱取一定質量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質量,計算.實驗中加熱至恒重的目的是
保證NaHCO3全部分解
保證NaHCO3全部分解

(2)方案二:按如圖裝置進行實驗.并回答以下問題:

①實驗前應先
檢查裝置的氣密性
檢查裝置的氣密性
.分液漏斗中應該裝
稀硫酸
稀硫酸
(填“鹽酸”或“稀硫酸鹽”).D裝置的作用是
吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進入C被吸收
吸收空氣中的水蒸氣、二氧化碳,防止進入C被吸收
;
②實驗中除稱量樣品質量外,還需稱
C
C
裝置(用字母表示)前后質量的變化;
③根據此實驗得到的數(shù)據,測定結果有較大誤差.因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷,該缺陷是
裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差
裝置A、B中容器內含有二氧化碳,不能被C中堿石灰完全吸收,導致測定結果有較大誤差

(3)方案三:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質量,計算:
①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有
玻璃棒
玻璃棒

②試驗中判斷沉淀是否完全的方法是
取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全
取少量濾液,再滴加BaCl2溶液少許,如無白色沉淀出現(xiàn),說明沉淀完全
;
③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為
55.8%
55.8%
(保留一位小數(shù)).

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科目:高中化學 來源: 題型:閱讀理解

某;瘜W研究性學習小組查閱資料了解到以下內容:
乙二酸(HOOC-COOH,可簡寫為H2C2O4)俗稱草酸,易溶于水,屬于二元中強酸(為弱電解質),且酸性強于碳酸,其熔點為101.5℃,在157℃升華.為探究草酸的部分化學性質,進行了如下實驗:
(1)向盛有1mL飽和NaHCO3溶液的試管中加入足量乙二酸溶液,觀察到有無色氣泡產生.該反應的離子方程式為
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
HCO3-+H2C2O4=HC2O4-+CO2↑+H2O
;
(2)向盛有乙二酸飽和溶液的試管中滴入幾滴硫酸酸化的KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)其溶液的紫紅色褪去;①說明乙二酸具有
還原性
還原性
(填“氧化性”、“還原性”或“酸性”);②請配平該反應的離子方程式:
2
2
 MnO4-+
5
5
 H2C2O4+
6
6
 H+=
2
2
 Mn2++
10
10
 CO2↑+
8
8
H2O
(3)將一定量的乙二酸放于試管中,按下圖所示裝置進行實驗(夾持裝置未標出):

實驗發(fā)現(xiàn):裝置C、G中澄清石灰水變渾濁,B中CuSO4粉末變藍,F(xiàn)中CuO粉末變紅.據此回答:
①上述裝置中,D的作用是
除去混合氣體中的CO2
除去混合氣體中的CO2

②乙二酸分解的化學方程式為
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO↑+CO2
H2C2O4
  △  
.
 
H2O+CO↑+CO2
;
(4)該小組同學將2.52g草酸晶體(H2C2O4?2H2O)加入到100mL 0.2mol/L的NaOH溶液中充分反應,測得反應后溶液呈酸性,其原因是
反應所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
反應所得溶液為NaHC2O4溶液,由于HC2O4-的電離程度比水解程度大,導致溶液中c(H+)>c(OH-),所以溶液呈酸性
(用文字簡單表述),該溶液中各離子的濃度由大到小的順序為:
Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH-
Na+>HC2O4->H+>C2O42->OH-
(用離子符號表示).

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科目:高中化學 來源:2011-2012學年黑龍江哈爾濱市第六中學高三上學期期末考試化學試卷 題型:填空題

(14分)某;瘜W研究性學習小組設計如下實驗方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù)。
(1)方案一:稱取一定質量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質量,計算。實驗中加熱至恒重的目的是                                                
(2)方案二:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質量,計算:
①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有______________________;
②試驗中判斷沉淀是否完全的方法是_______________________________________
③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為_________________(保留一位小數(shù))。

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科目:高中化學 來源:2012屆黑龍江哈爾濱市高三上學期期末考試化學試卷 題型:填空題

(14分)某;瘜W研究性學習小組設計如下實驗方案,測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質量分數(shù)。

(1)方案一:稱取一定質量的樣品,置于坩堝中加熱至恒重后,冷卻,稱量剩余固體質量,計算。實驗中加熱至恒重的目的是                                                 。

(2)方案二:稱取一定量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液,過濾洗滌,干燥沉淀,稱量固體質量,計算:

①過濾操作中,除了燒杯、漏斗外還用到的玻璃儀器有______________________;

②試驗中判斷沉淀是否完全的方法是_______________________________________

③若加入試劑改為氫氧化鋇,已知稱得樣品9.5g,干燥的沉淀質量為19.7g,則樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為_________________(保留一位小數(shù))。

 

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