Question

5．化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測定某Na₂CO₃和NaCl的固體混合物樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行了以下實驗，請你參與并完成對有關(guān)問題的解答．

（1）甲同學(xué)用圖1所示裝置測定CO₂的質(zhì)量．實驗時稀硫酸是與樣品中的Na₂CO₃（填“Na₂CO₃”或“NaCl”）發(fā)生反應(yīng)．儀器b的名稱是分液漏斗．洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸氣．如果省略通氮氣的步驟，實驗測得二氧化碳的質(zhì)量將會偏�。ㄆ�大、偏小、無影響）
（2）乙同學(xué)用如圖2所示方法和步驟實驗：
①操作I涉及的實驗名稱有過濾、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、稱量．
②乙測得的樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為$\frac{106y}{197x}$．
（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將672mL CO₂氣通入50mL1mol/LKOH溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中K₂CO₃和KHCO₃的物質(zhì)的量之比為（設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計）2：1．

Answer 1

分析 （1）由圖可知，錐形瓶中碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成二氧化碳，儀器b為分液漏斗，盛放硫酸，c中濃硫酸可干燥二氧化碳，氮氣可將裝置中的二氧化碳排到球形干燥管中，利用干燥管的增重可知二氧化碳的質(zhì)量；
（2）由實驗流程可知，Na₂CO₃和NaCl的固體混合物，加足量氫氧化鋇時生成沉淀A為碳酸鋇，操作I為過濾，分離出沉淀，操作II為干燥、稱量，則碳酸鋇的質(zhì)量為yg，結(jié)合碳酸根離子守恒可計算；
（3）n（CO₂）=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，n（KOH）=0.05L×1mol/L=0.05mol，設(shè)K₂CO₃和KHCO₃的物質(zhì)的量分別為x、y，則
$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.03}\\{2x+y=0.05}\end{array}\right.$，以此來解答．

解答 解：（1）甲同學(xué)用圖1所示裝置測定CO₂的質(zhì)量．實驗時稀硫酸是與樣品中的Na₂CO₃發(fā)生反應(yīng)．儀器b的名稱是分液漏斗．洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸氣，如果省略通氮氣的步驟，裝置中二氧化碳不能全部被排出，則實驗測得二氧化碳的質(zhì)量將會偏小，
故答案為：Na₂CO₃；分液漏斗；除去CO₂中的水蒸氣；偏小；
（2）由實驗流程可知，Na₂CO₃和NaCl的固體混合物，加足量氫氧化鋇時生成沉淀A為碳酸鋇，操作I為過濾，分離出沉淀，操作II為干燥、稱量，則碳酸鋇的質(zhì)量為yg，①由上述分析可知，操作I涉及的實驗名稱有過濾、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、稱量，
故答案為：過濾；稱量；
②由碳酸根離子守恒可知，樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{yg}{197g/mol}×106g/mol}{xg}$×100%=$\frac{106y}{197x}$，
故答案為：$\frac{106y}{197x}$；
（3）n（CO₂）=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol，n（KOH）=0.05L×1mol/L=0.05mol，設(shè)K₂CO₃和KHCO₃的物質(zhì)的量分別為x、y，則$\left\{\begin{array}{l}{x+y=0.03}\\{2x+y=0.05}\end{array}\right.$，解得x=0.02mol、y=0.01mol，則n（K₂CO₃）：n（KHCO₃）=2：1，
故答案為：2：1．

點評 本題考查物質(zhì)的含量測定實驗，為高頻考點，把握實驗裝置的作用、實驗流程、測定原理、實驗技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾�，注意實驗的�?yán)密性及元素化合物知識的應(yīng)用，題目難度不大．