Question

6．碳酸钠与工农业生产、日常生活紧密相关．工业碳酸钠大多采用侯氏制碱法制取，所得碳酸钠样品中往往含有少量 NaCl，现欲测定样品中 Na₂CO₃的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案．请回答下列有关问题：方案一：沉淀分析法
（1）把一定质量的样品溶解后加入过量的 CaCl₂溶液，将所得沉淀过滤（填操作）、洗涤、烘干、称量．方案二：气体分析法
（2）把一定量的样品与足量硫酸反应后，用如图1所示装置测定产生 CO₂的体积，B 中的溶液最好选用饱和NaHCO₃溶液．

方案三：质量差分析法
（3）把一定质量的样品和足量的稀硫酸反应，采用如图2所示装置，通过称量反应前后盛有碱石灰的 C 干燥管的质量，利用其质量差求算样品的纯度．
该实验的操作步骤有：
①在C、D干燥管内填满碱石灰，称量C干燥管及其中碱石灰总质量为m g；
②取 n g 样品装入广口瓶中；③检验装置的气密性；
④缓慢鼓入空气数分钟，再称量 C干燥管及其中固体总质量为 w g；
⑤关闭止水夹；⑥打开止水夹；⑦缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；⑧缓慢鼓入空气数分钟．
Ⅰ：正确的操作顺序是（填序号）：
③→②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④．Ⅱ：若去掉装置 D，测定结果偏大．（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．

Answer 1

分析 （1）测定样品中Na₂CO₃的质量分数，样品溶解后加入过量的CaCl₂溶液会生成沉淀，分离方法为过滤；
（2）把一定量的混合物与足量硫酸反应，然后用如图装置测定产生的CO₂气体的体积，是利用排液法测定生成二氧化碳的气体体积进行计算，广口瓶中液体是饱和碳酸氢钠，这样可以减少二氧化碳在溶液中的溶解；
（3）Ⅰ、依据装置图分析气体通过需要先检查装置气密性，称取n g样品装入广口瓶中，打并止水夹，缓慢鼓入空气数分钟用来赶净装置中的空气，关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，质量为m g，缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止，打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，把生成的二氧化碳全部赶到碱石灰干燥管中全部吸收，再称量干燥管质量为w g计算；
Ⅱ、若去掉装置D，空气中的二氧化碳及水蒸汽会被碱石灰吸收，测定结果增大；

解答 解：（1）测定样品中Na₂CO₃的质量分数，样品溶解后加入过量的CaCl₂溶液会生成沉淀，分离方法为过滤，
故答案为：过滤；
（2）把一定量的混合物与足量硫酸反应，然后用如图装置测定产生的CO₂气体的体积，是利用排液法测定生成二氧化碳的气体体积进行计算，广口瓶中液体是饱和 NaHCO₃溶液，这样可以减少二氧化碳在溶液中的溶解；
故答案为：饱和 NaHCO₃溶液；
（3）Ⅰ、依据装置图分析，结合操作顺序中的给定步骤位置，实验顺序为：先检查装置气密性，称取n g样品装入广口瓶中，打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟用来赶净装置中的空气，关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，质量为m g，缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止，打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，把生成的二氧化碳全部赶到碱石灰干燥管中全部吸收，再称量干燥管质量为w g计算，故正确的顺序为③→②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④；
故答案为：②⑧①⑥；
Ⅱ、若去掉装置D，空气中的二氧化碳及水蒸汽会被碱石灰吸收，测定结果偏高；
故答案为：偏大．

点评 本题主要考查二氧化碳和碱石灰的反应，通过本题我们要知道在完成实验时要尽可能的排除可能对实验结果产生影响的因素，例如本题中空气中二氧化碳对实验结果的影响，水蒸气的影响等，题目难度中等．