Question

18．某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學探究小組欲測定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質量分數）．
Ⅰ．甲組同學設計如圖1所示實驗：

【實驗步驟】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的藥品；    
③稱量裝置C的質量；
④打開分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再產生氣泡為止；
⑤再次稱量裝置C 的總質量；   
⑥計算出樣品中碳酸鈉的質量分數．
【實驗分析】（1）A裝置中反應的化學方程式為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）如果沒有D裝置則所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大的原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入C裝置中；
（4）稱得純堿樣品的質量為7.0g，實驗前、后C裝置（包含藥品）的質量分別為61.2g和63.4g，則該純堿樣品的純度為75.7%．（計算結果精確到0.1%）．
Ⅱ．乙組同學采用生成沉淀的方法來測定樣品中純堿的質量分數，設計了如圖2實驗：
（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過量的合適方法是B（填編號），然后觀察現象判斷．
A．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成則說明氯化鋇已經過量
B．靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則氯化鋇已經過量
（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，然后觀察現象判斷．
（3）根據實驗數據，乙組測得樣品中碳酸鈉的質量分數為多少？（寫出計算過程，計算結果精確到0.1%）．
【實驗反思】乙組所測實驗數據比甲組更準確，你認為甲組存在較大偏差的原因可能是甲組實驗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
響實驗測定．

Answer 1

分析 Ⅰ．
凡是有氣體參加或產生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；
碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、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裝置中反應前后的質量差即為反應生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可以計算碳酸鈉的質量，進一步可以計算該純堿樣品的純度．
Ⅱ．
碳酸鈉能和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉；
氯化鈉能和硝酸銀反應生成白色沉淀氯化銀和硝酸鈉；
根據沉淀碳酸鋇的質量可以計算碳酸鈉的質量，進一步可以計算測得樣品中碳酸鈉的質量分數；
甲組實驗中產生的二氧化碳可能不能被C裝置完全吸收．

解答 解：Ⅰ．
【實驗步驟】
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．
【實驗分析】
（1）A裝置中反應的化學方程式為：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）如果沒有D裝置則所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大的原因是空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進入C裝置中；
（4）設碳酸鈉的質量為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進入C裝置中；75.7%．
Ⅱ．
（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過量的合適方法是：靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無白色沉淀生成，則氯化鋇已經過量．
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，如果不產生白色沉淀，說明已經洗滌干凈．
故填：硝酸銀溶液．
（3）解：設純堿樣品中碳酸鈉的質量為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量分數為：$\frac{5.3g}{6.0g}$×100%=88.3%，
答：該純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為88.3%．
【實驗反思】
甲組存在較大偏差的原因可能是：甲組實驗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，影響實驗測定．
故填：甲組實驗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，影響實驗測定．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．