Question

分化学兴趣小组的同学为测定某Na₂CO₃和NaCl的固体混合物样品中Na₂CO₃的质量分数进行了以下实验，请你参与并完成对有关问题的解答。

图1                                      图2  
(1)甲同学用图1所示装置测定CO₂的质量。实验时稀硫酸是与样品中的          (填“Na₂CO₃”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是            。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是          。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(为m g；已测得)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na₂CO₃”质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的         上升，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO₂的           (填“体积’’或“质量’’)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验：

①操作I涉及的实验名称有          、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、        。
②丙测得的样品中Na₂CO₃质量分数的计算式为            。
(4)标准状况下，将672 mL CO₂气通入50 mL1mol/LKOH溶液中，完全反应后，所得溶液中K₂CO₃和KHCO₃的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计)                  。

Answer 1

(11分)
(1 Na₂CO₃ (1分) 分液漏斗(1分) 除去CO₂中的水蒸气(1分)
(2)①液面(1分)②体积(1分)
(3)①过滤(1分) 称量(1分) ②106y/197x (1分)
(4)n(K₂CO₃):n(KHCO₃)=2:1(2分)

试题分析：(1) NaCl不和稀硫酸反应，故选Na₂CO₃。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸气（或干燥CO₂气体）。
(2) ①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。
②CO₂是气体，故能直接测得的数据是CO₂的体积。
(3) ①沉淀生成，故操作I需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。
②经过化学式的计算，样品中Na₂CO₃质量分数的计算式为106y/197x。
(4)发生的反应为0.03CO₂+0.05KOH=XK₂CO₃+YKHCO₃+0.025H₂O
X+Y=0.03，2X+Y=0.05，解得X=0.02，Y=0.01。故溶液中K₂CO₃和KHCO₃的物质的量之比为n(K₂CO₃):n(KHCO₃)0.02：0.01=2:1。
点评：此题考查除去某NaCl样品中的少量Na₂CO₃及样品中Na₂CO₃的质量分数，涉及除杂原理、科学探究过程，是一道综合性强的好题。