Question

15．“侯氏制堿法”制得的純堿（Na₂CO₃）中常含有少量氯化鈉，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)擬測定某純堿樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

【方案一】沉淀分析法（如圖1所示）則：
（1）“操作Ⅰ”的名稱是過濾．
（2）溶液M中含有的陽離子有鈉離子和鈣離子．
（3）確定CaCl₂溶液是否過量的方法是B．
A．向溶液M中滴加碳酸鈉溶液，如果無沉淀，則過量
B．向溶液M中滴加碳酸鈉溶液，如果有沉淀，則過量
（4）若圖1中樣品的質(zhì)量為12g，得到沉淀為10g，則樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫出計(jì)算過程，結(jié)果保留至0.1%）Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
（5）若沉淀A沒有洗滌烘干，導(dǎo)致Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若無（填“有”或“無”）白色沉淀，則洗滌干凈．
【方案二】氣體分析法（如圖2所示）
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，盛稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗．
（2）B裝置的作用是除去水蒸氣；C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（3）通過稱量C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量，即可求得產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量．
（4）理論上方法二比方案一會產(chǎn)生較大的誤差，原因是裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進(jìn)入C裝置（回答一點(diǎn)）．

Answer 1

分析 方案一：（1）操作1中加入過量氯化鈣的目的是把碳酸鈉充分反應(yīng)，然后經(jīng)過過濾操作把固體和液體分離；
（2）樣品中的氯化鈉和氯化鈣不反應(yīng)，由于氯化鈣過量，因此碳酸鈉完全反應(yīng)，且生成了氯化鈉，因此溶液M中含有的陽離子有鈉離子和鈣離子；
（3）氯化鈣能與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行分析計(jì)算；
（5）若沉淀A沒有洗滌烘干，會導(dǎo)致計(jì)算出的碳酸鈉質(zhì)量偏大；若沉淀A洗凈不干凈，則所得濾液中含有銀離子，可通過滴加AgNO₃溶液觀察是否有沉淀的方法判斷；
方案二：
（1）根據(jù)化學(xué)方程式的書寫和儀器的名稱進(jìn)行分析．
（2）根據(jù)濃硫酸的吸水性和化學(xué)方程式的書寫方法進(jìn)行分析．
（3）通過稱量C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量，即可求得產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量．
（4）【方法二】中裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進(jìn)入C裝置．

解答 解：方案一：
（1）“操作Ⅰ”的名稱是過濾．
故答案為：過濾；
（2）樣品中的氯化鈉和氯化鈣不反應(yīng)，由于氯化鈣過量，因此碳酸鈉完全反應(yīng)，且生成了氯化鈉，因此溶液M中含有的陽離子有鈉離子和鈣離子．
故答案為：鈉離子和鈣離子；
（3）若氯化鈣有剩余，加入碳酸鈉溶液會生成碳酸鈣白色沉淀，若氯化鈣沒有剩余，加入碳酸鈉溶液無明顯變化，故填：B；
（4）解：設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，則
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106                100
 x                 10g
$\frac{106}{100}=\frac{x}{10g}$
x=10.6g
樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{10.6g}{12g}×100%$≈88.3%        
答：樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%；
（5）若沉淀A沒有洗滌烘干，會導(dǎo)致計(jì)算出的碳酸鈉質(zhì)量偏大，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)就偏大；判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若無白色沉淀，則洗滌干凈．
故答案為：偏大；無；
方案二：
（1）碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，盛稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗．
故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；分液漏斗；
（2）濃硫酸具有吸水性，因此B裝置的作用是除去水蒸氣；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
故填：除去水蒸氣；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）C裝置在反應(yīng)前后的質(zhì)量差，即是產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量．
故答案為：C；
（4））【方法二】中裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進(jìn)入C裝置．
故答案為：裝置內(nèi)的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進(jìn)入C裝置．

點(diǎn)評 本題難度太大，考查了多方面的化學(xué)知識，要想做對此題必須知識全面，再加上足夠的細(xì)心和耐心才行．