Question

某研究性學習小組設(shè)計了測定純堿（Na₂CO₃）樣品（只含NaCl雜質(zhì)）中Na₂CO₃質(zhì)量分數(shù)的實驗方案．請回答下列問題：

小資料：堿石灰的主要成分是氫氧化鈉和氧化鈣的混合物

（1）氣體法。        

【原理思路】利用Na₂CO₃與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過測量丙裝置實驗前后的質(zhì)量得出CO₂質(zhì)量，從而計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。（不考慮原裝置內(nèi)空氣的影響）

【實驗分析】小科同學根據(jù)以上思路，設(shè)計了如圖1的實驗裝置。

①實驗裝置乙中盛放的試劑為　             　。

裝置丁中堿石灰的作用是　        。（填字母）

  A.吸收Na₂CO₃與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂ 

  B.防止外界空氣中二氧化碳進入丙中

  C.干燥二氧化碳

②實驗中如果滴加稀硫酸的速度過快，會導致測得樣品中碳酸鈉的

質(zhì)量分數(shù)　     　（填寫“偏高”“偏低”或“不變”）．

③小明同學認為小科的方案存在問題，即使操作規(guī)范下也會造成結(jié)果偏低，你

認為他的理由是                                ，應(yīng)該將裝置甲中雙孔橡

膠塞換成三孔橡膠塞，并增加圖2裝置，實驗結(jié)束后緩緩通入一段時間空氣，

目的是                    ，其中NaOH溶液的作用是                  。

（2）沉淀法．

【實驗原理】利用碳酸根離子與鈣離子結(jié)合生成沉淀，通過沉淀的質(zhì)量而得出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。

【實驗步驟】①用托盤天平稱取樣品11.0g放入燒杯中，加水使其完全溶解；

 ②加入過量的CaCl₂溶液充分反應(yīng)。證明CaCl₂過量（即Na₂CO₃已完全反應(yīng)）的方法是: 靜置，向上層清液中滴加            溶液，如果沒有白色沉淀生成，證明CaCl₂過量；

 ③過濾、操作X、干燥、稱量沉淀的質(zhì)量為10.0g，操作X的名稱是        ，如果缺少此操作會造成碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)           （填寫“偏高”“偏低”或“不變”）。  

 ④通過以上提供的數(shù)據(jù)計算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為　        。（寫出計算過程，結(jié)果保留至0.1%）

 

Answer 1

（1）①濃硫酸（或濃H₂SO₄）B ②偏低   ③有CO₂殘留在燒瓶內(nèi)       將殘留的CO₂全部鼓入到并裝置中，使其完全被氫氧化鈉溶液吸收        吸收空氣中的CO₂

（2）②CaCl₂       ③洗滌  偏高 

④設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x

      Na₂CO₃+CaCl₂CaCO₃↓+2Na Cl

       106            100

        x             10.0g

            =

              x=10.6g                     （1分）

∴碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)：×100%=96.4%   （1分）