Question

某品牌纯碱中含有少量氯化钠．某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）．
（一）甲组同学设计如图所示实验：

【实验步骤】
①组装好如图仪器，并检查

 

；
②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；
③称量装置C的质量；
④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再产生气泡为止；
⑤再次称量装置C 的总质量；
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数．
【实验分析】
（1）A装置中反应的化学方程式为

 

．
（2）B装置的作用是

 

．
（3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数

 

．（填偏大、偏小、不变）
（4）小明提出能否用盐酸代替硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是

 

．
（5）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为

 

%（精确到0.1%）．
（二）乙组同学采用生成沉淀的方法来测定样品中纯碱的质量分数，设计了如下实验：

（1）判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是

 

，然后观察现象判断．
A．静置混合物X，向上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则氯化钡已经过量；
B．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量．
（2）判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加

 

，然后观察现象判断．
A．氯化钡溶液      B．稀硫酸       C．硝酸银溶液       D．稀盐酸
（3）根据实验数据，乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为

 

%（精确到0.1%）．
【实验反思】
甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数，你认为

 

组（填“甲”或“乙”）更准确，另一组存在较大偏差的原因可能是

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,气体的净化（除杂）,盐的化学性质,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：【实验步骤】①根据实验制取气体首先要装置的气密性进行解答；
【实验分析】（1）根据碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳进行解答；
（2）根据浓硫酸具有吸水性进行解答；
（3）根据C装置中增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，如果没有B装置，会使测得生成二氧化碳的质量增大进行解答；
（4）根据盐酸挥发出氯化氢气体被装置C吸收，影响实验测定进行解答；
（5）根据C装置前后质量增加的质量就是生成的二氧化碳的质量进行解答；
（二）（1）根据氯化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀进行解答；
（2）根据氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀进行解答；
（3）根据白色固体就是生成的碳酸钡的质量求出碳酸钠的质量即可；
【实验反思】根据因甲组中生成的二氧化碳残留在锥形瓶中，未被装置C吸收，影响实验测定进行解答．

解答：解：【实验步骤】①根据实验制取气体首先要装置的气密性；
【实验分析】（1）碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，A装置中反应的化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以B装置的作用是除去水蒸气；
（3）C装置中增加的质量就是生成的二氧化碳的质量，如果没有B装置，会使测得生成二氧化碳的质量增大，所以碳酸钠的质量也增多，故没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数偏大；
（4）盐酸挥发出氯化氢气体被装置C吸收，影响实验测定，所以不能用盐酸代替硫酸；
（5）设样品中碳酸钠的质量为x．
二氧化碳的质量=65.6g-61.2g=4.4g
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
106                    44
x                       4.4g

106

x

=

44

4.4g

x=10.6g
样品中碳酸钠的质量分数=

10.6g

13.0g

×100%=81.5%
答：样品中碳酸钠的质量分数为81.5%．
（二）（1）氯化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀，所以判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是静置混合物X，向上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则氯化钡已经过量；
（2）氯化钠和硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，所以判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸银溶液；
（3）设原混合物中碳酸钠的质量是y
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106           197     
y              9.85g

106

y

=

19.7g

9.85g

y=5.3g
乙组测得样品中碳酸钠的质量分数=

5.3g

6.0g

×100%=88.3%
答：乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为88.3%．
白色固体就是生成的碳酸钡的质量求出碳酸钠的质量即可；
【实验反思】根据因甲组中生成的二氧化碳残留在锥形瓶中，未被装置C吸收，影响实验测定，所以甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数，乙组更准确．
故答案为：
【实验步骤】①装置的气密性；
【实验分析】（1）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）除去水蒸气；（3）偏大；
（4）盐酸挥发出氯化氢气体被装置C吸收，影响实验测定；（5）81.5；
（二）（1）A；（2）C；（3）88.3；
【实验反思】乙；因甲组中生成的二氧化碳残留在锥形瓶中，未被装置C吸收，影响实验测定．

点评：此题是一道实验探究综合题，充分的展示了化学知识的方方面面，该题综合性强难度较大，对训练学生良好地思维品质以及知识的严密性有较好的帮助．