Question

用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興趣小組欲對(duì)某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在老師的指導(dǎo)下，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案．
資料摘要：堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳
【方案一】利用樣品與氯化鈣溶液反應(yīng)產(chǎn)生的沉淀來測(cè)定Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加足量的CaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（1）樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)）：
（2）滴加CaCl₂溶液要足量的原因：

 

．
（3）將反應(yīng)后的混合物過濾，對(duì)沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥、稱量．利用沉淀物的質(zhì)量計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．如不洗滌沉淀會(huì)造成測(cè)定結(jié)果

 

（填“偏大”或“偏小”）．
【方案二】利用樣品與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體來測(cè)定Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過測(cè)定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂氣體的質(zhì)量，計(jì)算Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好）．
（4）連接好裝置A和B，打開止水夾K．通入已除去CO₂的空氣，以排盡裝置A和B中含有的

 

，再接上裝置C和D．
（5）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)）．待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置內(nèi)通入已除去CO₂的空氣，目的是

 

，裝置B的作用是

 

．裝置

 

（填標(biāo)號(hào)）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，由此可計(jì)算出樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．裝置D的作用是

 

．
（6）有一同學(xué)建議用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可減少因

 

而造成的誤差．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)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),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：【方案一】
碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀個(gè)氯化鈉；
為了使碳酸鈉完全反應(yīng)，要滴加足量的氯化鈣溶液；
如不洗滌沉淀碳酸鈣，碳酸鈣上會(huì)附著少量的氯化鈣、氯化鈉等物質(zhì)；
【方案二】
（4）為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)該把裝置A和B中的二氧化碳排盡；
（5）為了使生成的二氧化碳都被氫氧化鈉溶液吸收，裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，應(yīng)該再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置內(nèi)通入已除去二氧化碳的空氣；
濃硫酸具有吸水性，可以用作二氧化碳的干燥劑；
C裝置中反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量；
為了防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C裝置中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)該用堿石灰進(jìn)行吸收；
（6）鹽酸容易揮發(fā)，稀硫酸不容易揮發(fā)．

解答：解：【方案一】
（1）碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故填：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
（2）滴加CaCl₂溶液要足量的原因是使碳酸鈉完全反應(yīng)．
故填：使碳酸鈉完全反應(yīng)．
（3）如不洗滌沉淀碳酸鈣，則少量的氯化鈣、氯化鈉會(huì)附著在碳酸鈣上，會(huì)導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉質(zhì)量偏大，從而導(dǎo)致計(jì)算的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
故填：偏大．
【方案二】
（4）連接好裝置A和B，打開止水夾K．通入已除去CO₂的空氣，以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D．
故填：二氧化碳．
（5）繼續(xù)往裝置內(nèi)通入已除去CO₂的空氣，目的是使生成的二氧化碳全部被C裝置中的氫氧化鈉溶液吸收，裝置B的作用是干燥二氧化碳?xì)怏w．裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，裝置D的作用是防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置C中．
故填：使生成的二氧化碳全部被C裝置中的氫氧化鈉溶液吸收；干燥二氧化碳?xì)怏w；C；防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置C中．
（6）用稀硫酸代替稀鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可減少因鹽酸的揮發(fā)而造成的誤差．
故填：鹽酸的揮發(fā)．

點(diǎn)評(píng)：合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．