Question

18．某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學(xué)探究小組欲測(cè)定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）．
Ⅰ．甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)：

【實(shí)驗(yàn)步驟】①組裝好如圖1儀器，并檢查裝置氣密性；
②稱取7.0g樣品放入錐形瓶中，加入少量蒸餾水溶解，并在其他裝置中加入相應(yīng)的藥品；    
③稱量裝置C的質(zhì)量；
④打開(kāi)分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑤再次稱量裝置C 的總質(zhì)量；   
⑥計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【實(shí)驗(yàn)分析】（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）B裝置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（3）如果沒(méi)有D裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中；
（4）稱得純堿樣品的質(zhì)量為7.0g，實(shí)驗(yàn)前、后C裝置（包含藥品）的質(zhì)量分別為61.2g和63.4g，則該純堿樣品的純度為75.7%．（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．
Ⅱ．乙組同學(xué)采用生成沉淀的方法來(lái)測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖2實(shí)驗(yàn)：
（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是B（填編號(hào)），然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成則說(shuō)明氯化鋇已經(jīng)過(guò)量
B．靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量
（2）判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸銀溶液，然后觀察現(xiàn)象判斷．
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為多少？（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程，計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）．
【實(shí)驗(yàn)反思】乙組所測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比甲組更準(zhǔn)確，你認(rèn)為甲組存在較大偏差的原因可能是甲組實(shí)驗(yàn)中生成的二氧化碳有部分殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影
響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

Answer 1

分析 Ⅰ．
凡是有氣體參加或產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
濃硫酸具有吸水性，可以用作氫氣、氧氣和二氧化碳等氣體的干燥劑；
空氣中含有水蒸氣和二氧化碳；
C裝置中反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算該純堿樣品的純度．
Ⅱ．
碳酸鈉能和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
氯化鈉能和硝酸銀反應(yīng)生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；
根據(jù)沉淀碳酸鋇的質(zhì)量可以計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)一步可以計(jì)算測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
甲組實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的二氧化碳可能不能被C裝置完全吸收．

解答 解：Ⅰ．
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①組裝好如圖1儀器，并檢查裝置氣密性．
故填：檢查裝置氣密性．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）B裝置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（3）如果沒(méi)有D裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大的原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中；
（4）設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
 106                   44
  x                  63.4g-61.2g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{63.4g-61.2g}$，
x=5.3g，
則該純堿樣品的純度為：$\frac{5.3g}{7.0g}$×100%=75.7%．
故填：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；吸收二氧化碳中的水蒸氣；空氣中的二氧化碳和水蒸氣會(huì)進(jìn)入C裝置中；75.7%．
Ⅱ．
（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是：靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量．
故填：B．
（2）判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸銀溶液，如果不產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明已經(jīng)洗滌干凈．
故填：硝酸銀溶液．
（3）解：設(shè)純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為y，
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
 106         197
  y         9.85g
$\frac{106}{y}$=$\frac{197}{9.85g}$，
y=5.3g，
純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{5.3g}{6.0g}$×100%=88.3%，
答：該純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%．
【實(shí)驗(yàn)反思】
甲組存在較大偏差的原因可能是：甲組實(shí)驗(yàn)中生成的二氧化碳有部分殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．
故填：甲組實(shí)驗(yàn)中生成的二氧化碳有部分殘留在錐形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．