Question

【題目】某純堿樣品中含有少量氯化鈉，現(xiàn)欲測(cè)定其碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（方案1）稱(chēng)取一定質(zhì)量的純堿樣品（已知錐形瓶和硫酸溶液的質(zhì)量190.720 g），利用左圖裝置測(cè)定純堿樣品的純度，每隔相同時(shí)間讀得電子天平的數(shù)據(jù)如表：

	讀數(shù)次數(shù)	質(zhì)量（g）
錐形瓶+硫酸+試樣	第1次	192.955
	第2次	192.764
	第3次	192.328
	第4次	192.075
	第5次	192.075

（1）計(jì)算純堿樣品的純度時(shí)，必需的數(shù)據(jù)是_____________________________（填具體數(shù)據(jù)）。不必作第6次讀數(shù)的原因是________________________________________________。

（2）計(jì)算純堿樣品的純度為_________________________（保留小數(shù)后兩位）。

（方案2）測(cè)定上述樣品（1.15 g）中，Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的另一種方案，其操作流程如下：

（1）溶液轉(zhuǎn)移至__________（填寫(xiě)儀器名稱(chēng)），操作II的名稱(chēng)是______________。

（2）需直接測(cè)定的物理量是____________________。

（3）測(cè)定過(guò)程中需要的儀器有電子天平．蒸發(fā)皿、酒精燈、還需要__________、__________（固定、夾持儀器除外）。

（4）在轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，則Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果__________（填“偏小”、“偏大”或“不變”）

（方案3）實(shí)驗(yàn)裝置如圖：

實(shí)驗(yàn)步驟：

①如圖連接裝置并加入所需藥品。

②稱(chēng)量并記錄E的質(zhì)量m1（稱(chēng)量時(shí)注意封閉E的兩端）。

③按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

④連接上E。

⑤打開(kāi)分液漏斗B的活塞，將稀硫酸快速加入C中后，關(guān)閉活塞。

⑥按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

⑦稱(chēng)量并記錄E的質(zhì)量m2（稱(chēng)量時(shí)注意封閉E的兩端及D右端的出口）。

⑧重復(fù)步驟⑥和⑦的操作，直到球形干燥管的質(zhì)量基本不變，記為m3。

⑨計(jì)算。

請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題：

（1）C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：______________________________________。B儀器的名稱(chēng)為__________。如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測(cè)試的結(jié)果將__________（填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（2）濃硫酸的作用是_________________，若沒(méi)有D，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果__________（填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”）。

（3）步驟③和⑥的作用是____________________，____________________。鼓氣球的速度是快速好，還是緩慢鼓入？為什么？__________________________________________。

（4）E裝置的固體試劑為__________（填編號(hào)）

A．堿石灰 B．無(wú)水氯化鈣 C．濃硫酸 D．生石灰

（5）步驟⑧的目的是________________________________________________。

（6）試樣中純堿樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為_____________________________________。

（7）本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中若有需要改進(jìn)的地方，請(qǐng)指出該進(jìn)之處并說(shuō)明原因。

_______________________________________________________________________。

（8）實(shí)驗(yàn)還可以用其它定量實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)簡(jiǎn)述一種不同的定量實(shí)驗(yàn)方法。___________________________________________________________ 。

Answer 1

【答案】192.955 g，192.075 g 第4次和第5次的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明反應(yīng)已完全進(jìn)行 94.85% 蒸發(fā)皿 蒸發(fā)濃縮 冷卻后，氯化鈉的質(zhì)量 玻璃棒 燒杯 偏大 分液漏斗 偏高 吸收水蒸氣 偏高 排出裝置內(nèi)的CO2 將裝置內(nèi)的CO2出，使其充分被E吸收 緩慢鼓入；速度快速的話，會(huì)使得部分CO2殘留在裝置內(nèi)，無(wú)法吹出。 A 確保CO2被E吸收完全 ×100% 有；在E的右端再連接一個(gè)相同的干燥裝置 ①取m1 g樣品，溶于水中； ②加入過(guò)量的BaCl2溶液；③過(guò)濾，洗滌，烘干，稱(chēng)重，記為m2 g；④計(jì)算。

【解析】

某純堿樣品中含有少量氯化鈉，現(xiàn)欲測(cè)定其碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，方案一根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，氣體散失后溶液質(zhì)量發(fā)生變化，通過(guò)氣體質(zhì)量計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量；方案二，反應(yīng)后干燥蒸發(fā)，通過(guò)方程計(jì)算碳酸鈉含量；方案三，用堿石灰吸收產(chǎn)生的二氧化碳，通過(guò)E增重計(jì)算碳酸鈉的量。

方案一：（1）計(jì)算純堿樣品的純度時(shí)，必需的數(shù)據(jù)是反應(yīng)前的質(zhì)量和反應(yīng)終點(diǎn)時(shí)的質(zhì)量，即192.955 g，192.075 g。不必作第6次讀數(shù)的原因是第4次和第5次的數(shù)據(jù)相同，說(shuō)明反應(yīng)已完全進(jìn)行；

（2），純堿樣品的純度 ；

方案二（1）溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿，操作II的名稱(chēng)是蒸發(fā)濃縮；

（2）需直接測(cè)定的物理量是冷卻后，氯化鈉的質(zhì)量。

（3）測(cè)定過(guò)程中需要的儀器有電子天平．蒸發(fā)皿、酒精燈、還需要玻璃棒、燒杯；

（4）在轉(zhuǎn)移溶液時(shí)，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，干燥后質(zhì)量偏小，則Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定結(jié)果偏大；

方案3（1）C中發(fā)生反應(yīng)是你碳酸鈉和硫酸，離子方程式為：。B儀器的名稱(chēng)為分液漏斗。如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，鹽酸會(huì)部分揮發(fā)，進(jìn)去堿石灰，測(cè)試的結(jié)果將偏高；

（2）濃硫酸具有吸水性，作用是吸收水蒸氣，若沒(méi)有D，堿石灰將吸收多余的水，則實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏高；

（3）步驟③和⑥的作用是排出裝置內(nèi)的CO2，將裝置內(nèi)的CO2出，使其充分被E吸收。緩慢鼓入；速度快速的話，會(huì)使得部分CO2殘留在裝置內(nèi)，無(wú)法吹出。

（4）E裝置的固體試劑為堿石灰，無(wú)水氯化鈣、濃硫酸和生石灰只能吸收水。

（5）步驟⑧反復(fù)操作，目的是確保CO2被E吸收完全。

（6）試樣中純堿樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為×100%。

（7）裝置E吸收反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳，但是與空氣直接接觸容易導(dǎo)致誤差偏大，故有問(wèn)題，應(yīng)在E的右端再連接一個(gè)相同的干燥裝置。

（8）實(shí)驗(yàn)還可以用沉淀法計(jì)算碳酸根質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量。①取m1 g樣品，溶于水中； ②加入過(guò)量的BaCl2溶液；③過(guò)濾，洗滌，烘干，稱(chēng)重，記為m2 g；④計(jì)算。