Question

12．食用堿的主要成分是Na₂CO₃（常含有少量的NaCl）．課外探究小組為測(cè)定市售食用堿中Na₂CO₃的含量，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置：

[設(shè)計(jì)思路]用氮?dú)鈱⒀b置A中生成的二氧化碳緩緩吹入裝置C中，利用裝置C的質(zhì)量變化測(cè)定食用堿中Na₂CO₃的含量．
請(qǐng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置和設(shè)計(jì)思路，回答下面問題：
①實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，繼續(xù)通入氮?dú)獾哪康氖菍⒀b置AB中的二氧化碳排入C裝置，并被吸收；
②該小組的同學(xué)稱取樣品的質(zhì)量為2.65g，把C裝置中得到的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥后，稱其質(zhì)量為3.94g，請(qǐng)計(jì)算食用堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；（簡(jiǎn)要寫出計(jì)算過程）
③若撤除裝置D，試分析對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響及原因是防止空氣中二氧化碳進(jìn)入C裝置并被吸收，使計(jì)算結(jié)果變大．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳被C中氫氧化鋇吸收，用于計(jì)算；
（2）根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量結(jié)合方程式計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)一步計(jì)算食用堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（3）根據(jù)堿石灰會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)行分析．

解答 解：（1）碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，二氧化碳被C中氫氧化鋇吸收，用于計(jì)算，所以用氮?dú)鈱⒀b置AB中的二氧化碳排入C裝置，并被吸收；故填：將裝置AB中的二氧化碳排入C裝置，并被吸收；
（2）根據(jù)Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；可得關(guān)系式Na₂CO₃～BaCO₃↓；
設(shè)食用堿中碳酸鈉的質(zhì)量為x
 Na₂CO₃～BaCO₃↓；
106             197
x                 3.94g
$\frac{106}{x}=\frac{197}{3.94g}$
x=2.12g
食用堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{2.12g}{2.65g}×100%$=80%；
（3）堿石灰會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止空氣中二氧化碳進(jìn)入C裝置并被吸收，使計(jì)算結(jié)果變大．故填：防止空氣中二氧化碳進(jìn)入C裝置并被吸收，使計(jì)算結(jié)果變大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及裝置理解、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>