(2013?泉州)我國著名的閩籍制堿專家侯德榜,在純堿制造方面做出了重大貢獻.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)興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)進行實驗探究,在老師的指導(dǎo)下,他們設(shè)計了下列兩種實驗方案進行試驗.
資料摘要:
Ⅰ.碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng).
Ⅱ.濃硫酸具有很強的吸水性;堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳.
[方案一]樣品與氯化鈣溶液反應(yīng),測定Na
2CO
3的質(zhì)量分數(shù)
(1)樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實驗(雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)):
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加過量的CaCl2溶液. |
產(chǎn)生白色沉淀 |
反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl |
(2)分析滴加的CaCl
2溶液要過量的原因:
與碳酸鈉充分反應(yīng)
與碳酸鈉充分反應(yīng)
;
(3)將反應(yīng)后的混合物進行過濾,把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量.利用沉淀物質(zhì)量計算Na
2CO
3的質(zhì)量分數(shù)為91%.如果不洗滌沉淀物會造成測定結(jié)果大于91%,這是因為
不洗滌碳酸鈣表面可能會附著一層可溶性物質(zhì)使沉淀物質(zhì)量增加,所以使得計算出的碳酸鈉的質(zhì)量增大
不洗滌碳酸鈣表面可能會附著一層可溶性物質(zhì)使沉淀物質(zhì)量增加,所以使得計算出的碳酸鈉的質(zhì)量增大
.
[方案二]樣品與稀鹽酸反應(yīng),測定Na
2CO
3的質(zhì)量分數(shù)
利用下圖所示實驗裝置(鐵架臺略去)和試劑,通過測定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO
2氣體的質(zhì)量,計算Na
2CO
3的質(zhì)量分數(shù)(裝置氣密性良好,忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的).
(4)打開止水夾K,先對裝置A和B(已連接)通入已除去CO
2的空氣一會兒,以排盡裝置A和B中含有的
二氧化碳
二氧化碳
,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)),裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
.
(6)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)往裝置通入已除去CO
2的空氣一會兒.根據(jù)
質(zhì)量守恒
質(zhì)量守恒
定律,裝置
C
C
(填標號)在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO
2的質(zhì)量,由此計算出該樣品中Na
2CO
3的質(zhì)量分數(shù).若沒有裝置D,將會使測定結(jié)果
偏大
偏大
(選填“偏大”或“偏小”).