Question

某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學(xué)探究小組欲測定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)）．
（一）甲組同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗：

【實驗步驟】
①組裝好如圖儀器，并檢查

 

；
②稱取13.0g樣品放入錐形瓶中，加入少量蒸餾水溶解，并在其他裝置中加入相應(yīng)的藥品；
③稱量裝置C的質(zhì)量；
④打開分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑤再次稱量裝置C 的總質(zhì)量；
⑥計算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．
【實驗分析】
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）B裝置的作用是

 

．
（3）如果沒有B裝置則所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)

 

．（填偏大、偏小、不變）
（4）小明提出能否用鹽酸代替硫酸？同學(xué)們經(jīng)過討論認為不能，理由是

 

．
（5）稱得純堿樣品的質(zhì)量為13.0g，實驗前、后C裝置（包含藥品）的質(zhì)量分別為61.2g和65.6g，則該純堿樣品的純度為

 

%（精確到0.1%）．
（二）乙組同學(xué)采用生成沉淀的方法來測定樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了如下實驗：

（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過量的合適方法是

 

，然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過量；
B．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成則說明氯化鋇已經(jīng)過量．
（2）判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加

 

，然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．氯化鋇溶液      B．稀硫酸       C．硝酸銀溶液       D．稀鹽酸
（3）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，乙組測得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為

 

%（精確到0.1%）．
【實驗反思】
甲乙兩組同學(xué)所測該品牌中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，你認為

 

組（填“甲”或“乙”）更準確，另一組存在較大偏差的原因可能是

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：【實驗步驟】①根據(jù)實驗制取氣體首先要裝置的氣密性進行解答；
【實驗分析】（1）根據(jù)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳進行解答；
（2）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進行解答；
（3）根據(jù)C裝置中增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒有B裝置，會使測得生成二氧化碳的質(zhì)量增大進行解答；
（4）根據(jù)鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實驗測定進行解答；
（5）根據(jù)C裝置前后質(zhì)量增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量進行解答；
（二）（1）根據(jù)氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀進行解答；
（2）根據(jù)氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀進行解答；
（3）根據(jù)白色固體就是生成的碳酸鋇的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量即可；
【實驗反思】根據(jù)因甲組中生成的二氧化碳殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影響實驗測定進行解答．

解答：解：【實驗步驟】①根據(jù)實驗制取氣體首先要裝置的氣密性；
【實驗分析】（1）碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以B裝置的作用是除去水蒸氣；
（3）C裝置中增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒有B裝置，會使測得生成二氧化碳的質(zhì)量增大，所以碳酸鈉的質(zhì)量也增多，故沒有B裝置則所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏大；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實驗測定，所以不能用鹽酸代替硫酸；
（5）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x．
二氧化碳的質(zhì)量=65.6g-61.2g=4.4g
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
106                    44
x                       4.4g

106

x

=

44

4.4g

x=10.6g
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=

10.6g

13.0g

×100%=81.5%
答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為81.5%．
（二）（1）氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，所以判斷加入氯化鋇溶液是否過量的合適方法是靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過量；
（2）氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，所以判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸銀溶液；
（3）設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是y
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106           197     
y              9.85g

106

y

=

19.7g

9.85g

y=5.3g
乙組測得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)=

5.3g

6.0g

×100%=88.3%
答：乙組測得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為88.3%．
白色固體就是生成的碳酸鋇的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量即可；
【實驗反思】根據(jù)因甲組中生成的二氧化碳殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影響實驗測定，所以甲乙兩組同學(xué)所測該品牌中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，乙組更準確．
故答案為：
【實驗步驟】①裝置的氣密性；
【實驗分析】（1）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）除去水蒸氣；（3）偏大；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實驗測定；（5）81.5；
（二）（1）A；（2）C；（3）88.3；
【實驗反思】乙；因甲組中生成的二氧化碳殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影響實驗測定．

點評：此題是一道實驗探究綜合題，充分的展示了化學(xué)知識的方方面面，該題綜合性強難度較大，對訓(xùn)練學(xué)生良好地思維品質(zhì)以及知識的嚴密性有較好的幫助．