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(2013?通州区二模)美丽的青海湖不仅让我们感受到自然之美,当地的居民还能从青海湖内“冬天捞碱、夏天捞盐”.当地学校的某化学兴趣小组对捞出来的纯碱进行研究,有的同学认为捞出来的全是碳酸钠,有的同学认为捞出来的纯碱中混有少量的氯化钠.现在他们准备以一包冬天捞出来的纯碱(若含有杂质,只考虑为氯化钠)为研究对象,探究该纯碱样品中碳酸钠的质量分数.小组通过讨论设计了下图中的装置,请你参与探究.(实验前活塞都关闭)
【实验一】称取13.25g纯碱样品完全溶于水,放入甲中,称量丙装置的质量为355g,打开b、c,甲中现象为
不再产生气泡
不再产生气泡
时,再称量丙装置的质量为359.4g,通过计算得出纯碱样品中碳酸钠的质量分数为
80%
80%
.甲和丙中反应的化学方程式为
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
.同学们通过讨论认为上述方法并不能准确测量,其理由可能是
装置中的空气没有排净,其中含有二氧化碳
装置中的空气没有排净,其中含有二氧化碳
.(写一条即可)
【实验二】通过讨论,改进后的实验步骤如下:
①称量丙装置的质量.
②称量样品,检查装置气密性.
③关闭a,打开b,注入足量的稀盐酸.
④打开a、d,鼓入氮气一会儿.
其正确顺序为
②④①③④①
②④①③④①
(填字序号,可重复).
【表达与交流】
(1)此实验中丁装置的作用是
检验产生的二氧化碳已被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入丙中
检验产生的二氧化碳已被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入丙中

(2)此实验中鼓入氮气的作用是
开始时将装置中的空气排净,结束时将产生的二氧化碳全部排入氢氧化钠溶液中吸收
开始时将装置中的空气排净,结束时将产生的二氧化碳全部排入氢氧化钠溶液中吸收
分析:向甲中加入稀盐酸时,甲中的碳酸钠和稀盐酸反应能生成氯化钠、水和二氧化碳,当碳酸钠完全反应时,不再产生气泡,通过数据可以计算碳酸钠的质量分数;
测定反应生成的二氧化碳的质量时,装置中的空气中含有二氧化碳,对实验结果会产生一定的影响,反应前应该把装置中的空气排尽,反应后应该把装置中的二氧化碳完全排入丙中;
空气中的二氧化碳进入丙中时,也会影响实验结果,应该采取措施防止空气中的二氧化碳进入丙中.
解答:解:【实验一】
甲中不再产生气泡时,说明已经完全反应.
故填:不再产生气泡.
反应生成的二氧化碳的质量为:359.4g-355g=4.4g,
设样品中碳酸钠的质量为X,
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2
 106                 44
  X                  4.4g
106
44
=
X
4.4g

X=10.6g
纯碱样品中碳酸钠的质量分数为:
10.6g
13.25g
×100%=80%,
 故填:80%.
碳酸钠和稀盐酸反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.
故填:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.
二氧化碳和氢氧化钠反应能生成碳酸钠和水,化学方程式为:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
故填:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.
上述方法并不能准确测量,这是因为装置中的空气没有排净,其中含有二氧化碳,产生的二氧化碳没有被氢氧化钠溶液完全吸收等.
故填:装置中的空气没有排净,其中含有二氧化碳.
【实验二】
改进后的实验步骤应该是,先称量样品,检查装置气密性,打开a、d,鼓入氮气一会儿,把装置中的空气排尽,称量丙装置的质量,关闭a,打开b,注入足量的稀盐酸,再打开a、d,鼓入氮气一会儿,使二氧化碳完全被氢氧化钠溶液吸收,再称量丙装置的质量.
故填:②④①③④①.
【表达与交流】
(1)此实验中丁装置的作用是:检验产生的二氧化碳已被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入丙中.
故填:检验产生的二氧化碳已被完全吸收,同时防止空气中的二氧化碳进入丙中.
(2)此实验中鼓入氮气的作用是:开始时将装置中的空气排净,结束时将产生的二氧化碳全部排入氢氧化钠溶液中吸收.
故填:开始时将装置中的空气排净,结束时将产生的二氧化碳全部排入氢氧化钠溶液中吸收.
点评:本题主要考查了化学方程式的书写、质量分数的求法、实验装置的连接等方面的知识,书写化学方程式时要注意规范性.
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