Question

用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質，化學興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)進行實驗探究，在老師的指導下，利用如圖所示實驗裝置（支持儀器略去）和試劑，通過測定樣品和稀鹽酸反應產(chǎn)生的CO₂氣體的質量，計算Na₂CO₃的質量分數(shù)（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應或作用都是完全的；堿石灰是干燥劑，主要成分是燒堿和生石灰）．

（1）打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO₂的空氣一會兒，以排盡裝置A和B中含有的

 

，再接上裝置C和D．
（2）關閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質不與鹽酸反應），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學方程式為

 

．
（3）待裝置A中的反應結束后，再一次打開止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO₂的空氣一會兒，根據(jù)

 

定律，裝置

 

（填標號）在反應前后的質量差就是產(chǎn)生CO₂的質量，由此計算出該樣品中Na₂CO₂的質量分數(shù)．C中發(fā)生反應的化學方程式為

 

，若沒有裝置D，將會使測定結果

 

（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）根據(jù)空氣中含有二氧化碳進行分析；
（2）根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析；
（3）根據(jù)質量守恒定律可知，裝置C中反應前后的質量差就是產(chǎn)生CO₂的質量進行分析．

解答：解：（1）空氣中含有二氧化碳，所以打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO₂的空氣一會兒，以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D；
（2）鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學方程式為：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）由質量守恒定律可知裝置C中反應前后的質量差就是產(chǎn)生CO₂的質量，氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，裝置D的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C，所以若沒有裝置D，將會使測定結果偏大．
故答案為：（1）二氧化碳；
（2）Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）質量守恒，CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，偏大．

點評：本題將計算和實驗有機地結合起來進行考查，通過認真審題，結合題干中已給出一系列的提示，根據(jù)提出的問題，發(fā)現(xiàn)有用的信息，充分發(fā)揮聯(lián)想，與已有的知識建立聯(lián)系，然后進行類比推導，從而達到解決問題的目的．