Question

6．已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，有多種方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（I）氣體法
可用圖中的裝置進行實驗：

主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣．
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣．
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克
請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：
（1）C、D兩裝置中分別裝什么試劑C：水 D：濃硫酸
（2）裝置中干燥管F的作用是防止空氣中的CO₂和水氣進入U型管中
（3）該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%
（II）沉淀法
稱取m₁克樣品完全溶于水后加足量的BaCl₂溶液，然后過濾、洗滌、干燥稱重得m₂克固體，在該實驗洗滌操作中如何檢驗固體已洗干凈取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈．
（III）滴定法
準(zhǔn)確稱取2.6500克樣品，溶于水配成250ml溶液，量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進行滴定，到達終點時共消耗20.00ml鹽酸，則樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80.0%，以下實驗操作導(dǎo)致測量結(jié)果偏低的是B、C
A、配制樣品溶液定容時俯視容量瓶刻度線
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線
C、用鹽酸滴定時滴定前仰視刻度線讀數(shù)，滴定終點時俯視刻度線讀數(shù)
D、滴定前錐形瓶中有水
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失．

Answer 1

分析 已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，有多種方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（I）氣體法
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，趕凈裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中成分干擾；
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，把生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕到E中吸收
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克，據(jù)此計算生成二氧化碳的質(zhì)量；
（1）裝置C中是水吸收二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，裝置D中是濃硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（2）裝置F是為了防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置E使測定結(jié)果產(chǎn)生誤差；
（3）生成二氧化碳質(zhì)量=（d-b）g，結(jié)合碳元素守恒計算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（II）沉淀法
在該實驗洗滌操作中檢驗固體已洗干凈的方法是取最后一次洗滌液，加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液檢驗氯離子的存在判斷是否洗滌干凈；
（Ⅲ）滴定法
量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進行滴定，到達終點時共消耗20.00ml鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計算碳酸鈉的物質(zhì)的量得到樣品中的碳酸鈉的質(zhì)量，計算得到碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
依據(jù)滴定過程中標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的變化分析判斷產(chǎn)生的誤差，c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$，
A、配制樣品溶液定容時俯視容量瓶刻度線，加入水的量少未達到刻度線；
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線，導(dǎo)致溶液超過刻度線，濃度減小；
C、用鹽酸滴定時滴定前仰視刻度線讀數(shù)讀取讀數(shù)增大，滴定終點時俯視刻度線讀數(shù)，讀取數(shù)值減小；
D、滴定前錐形瓶中有水對測定結(jié)果無影響；
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，測定結(jié)果增大．

解答 解：（I）氣體法
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性．
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，趕凈裝置內(nèi)的空氣，避免空氣中成分干擾；
④稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b克
⑤從分液漏斗滴入6mol•L^-1的鹽酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止．
⑥再從A處導(dǎo)管緩緩鼓入一定量的空氣，把生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕到E中吸收
⑦再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c克
⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d克，據(jù)此計算生成二氧化碳的質(zhì)量；
（1）裝置C中是水吸收二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，裝置D中是濃硫酸，吸收二氧化碳中的水蒸氣，C、D兩裝置中分別裝的試劑為：水和濃硫酸，
故答案為：水，濃硫酸；
（2）裝置F是為了防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置E使測定結(jié)果產(chǎn)生誤差，
故答案為：防止空氣中的CO₂和水氣進入U型管中；
（3）生成二氧化碳質(zhì)量=（d-b）g，結(jié)合碳元素守恒計算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{\frac{（d-b）g}{44g/mol}×106g/mol}{ag}$×100%=$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%，
故答案為：$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
（II）在該實驗洗滌操作中檢驗固體已洗干凈的方法是取最后一次洗滌液，加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液檢驗氯離子的存在判斷是否洗滌干凈，實驗設(shè)計為：取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈，
故答案為：取最后的洗滌液于試管中加入稀HNO₃酸化，然后加入幾滴AgNO₃溶液，若沒有白色沉淀證明已洗干凈，否則沒有洗干凈；
（III）滴定法
（5）量取25.00ml溶液于錐形瓶中，加入幾滴酚酞作指示劑，用0.1000mol/L的鹽酸溶液進行滴定，到達終點時共消耗20.00ml鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)為：Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，依據(jù)化學(xué)反應(yīng)的定量關(guān)系計算碳酸鈉的物質(zhì)的量得到樣品中的碳酸鈉的質(zhì)量，
   Na₂CO₃+HCl=NaHCO₃+NaCl，
    1      1
    n     0.1000mol/L×0.0200L
n=0.0020mol
250ml溶液中含碳酸鈉物質(zhì)的量=0.0020mol×$\frac{250}{25}$=0.0200mol
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{0.0200mol×106g/mol}{2.6500g}$×100%=80.0%，
依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析判斷，
A、配制樣品溶液定容時俯視容量瓶刻度線，加入水的量少未達到刻度線，溶液濃度增大，故A不符合；
B、配制樣品溶液定容后搖勻，發(fā)現(xiàn)液面低于容量瓶刻度線，于是又加水至刻度線，導(dǎo)致溶液超過刻度線，濃度減小，故B符合；
C、用鹽酸滴定時滴定前仰視刻度線讀數(shù)讀取讀數(shù)增大，滴定終點時俯視刻度線讀數(shù)，讀取數(shù)值減小，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液消耗體積減小，測定濃度減小，故C符合；
D、滴定前錐形瓶中有水對測定結(jié)果無影響，故D不符合；
E、酸式滴定管滴定前有氣泡，而滴定后氣泡消失，標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增大，依據(jù)c（待測）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析判斷測定結(jié)果增大，故E不符合，
故答案為：80.0%；B、C．

點評 本題考查學(xué)生對實驗原理及裝置理解、對操作的評價、物質(zhì)含量的測定、中和滴定、化學(xué)計算等，難度中等，清楚實驗原理是解題的關(guān)鍵，是對所學(xué)知識的綜合運用，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)與運用知識分析問題解決問題的能力．