Question

【題目】某純堿樣品中含有少量NaHCO3雜質(zhì)，現(xiàn)用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準(zhǔn)確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量為m1g；

③準(zhǔn)確稱得m2g純堿樣品放入容器b中；

④打開儀器a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；

⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為m3g 。

⑥根據(jù)所得數(shù)據(jù)計(jì)算。試回答：

（1）儀器a的名稱是___________

（2）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________________。

（3）步驟⑤鼓入空氣的目的是__________________________________________________。

（4）裝置A中試劑X應(yīng)選用______

A 、NaOH B、濃H2SO4 C、NaHCO3 D、NaCl

（5）如果將a的硫酸換成濃度相同的鹽酸，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果______(“偏大”或“偏小”“不變”)

（6）如果除純堿樣品外，沒有其他試劑，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)也能測(cè)定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案。主要步驟（不需要具體操作）_________________________有關(guān)化學(xué)方程式_____________________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑ 使生成的CO2能完全被D吸收 A 偏大 稱量樣品的質(zhì)量；充分加熱；冷卻后在稱量剩余固體質(zhì)量。 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑

【解析】

本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，用堿石灰來(lái)吸收二氧化碳，根據(jù)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量來(lái)計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)防止空氣中水和二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)，把產(chǎn)生的二氧化碳全部被堿石灰吸收。

（1）根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)和用途，儀器a的名稱為分液漏斗，故答案為：分液漏斗。

（2）據(jù)酸與鹽的反應(yīng)規(guī)律，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，離子方程式為：CO32-+2H+═H2O+CO2↑，

故答案為：CO32-+2H+═H2O+CO2↑；

（3）由題意可知我們是通過(guò)測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量來(lái)測(cè)定碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的，所以要使生成的CO2能完全被D吸收，故答案為：使生成的CO2能完全被D吸收。

（4）在A中裝了堿性溶液來(lái)吸收空氣中的二氧化碳，故裝置A中試劑可選用NaOH，故答案為：A。

（5）與稀硫酸濃度相同的鹽酸具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)出來(lái)的HCl氣體能被堿石灰所吸收，因此會(huì)使堿石灰質(zhì)量增加值偏大，使測(cè)定結(jié)果偏高，故答案為：偏大。

（6）如果除純堿樣品外，沒有其他試劑，可以通過(guò)加熱稱量固體質(zhì)量的方法來(lái)測(cè)定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，具體步驟為：稱量樣品的質(zhì)量；充分加熱；冷卻后在稱量剩余固體質(zhì)量；涉及的化學(xué)方程式為：2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2↑，故答案為：稱量樣品的質(zhì)量；充分加熱；冷卻后在稱量剩余固體質(zhì)量；2NaHCO3Na2CO3 +H2O+CO2↑。