Question

【題目】我國(guó)著名的閩籍制堿專(zhuān)家侯德榜，在純堿制造方面做出了重大貢獻(xiàn)。用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質(zhì)，化學(xué)興趣小組欲對(duì)某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在老師的指導(dǎo)下，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列兩種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行試驗(yàn)。

資料摘要：

Ⅰ．碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

Ⅱ．濃硫酸具有很強(qiáng)的吸水性；堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳。

[方案一] 樣品與氯化鈣溶液反應(yīng),測(cè)定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

（1）樣品與氯化鈣溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)（雜質(zhì)不與氯化鈣溶液反應(yīng)）：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加過(guò)量的CaCl2溶液。	產(chǎn)生白色沉淀	反應(yīng)的化學(xué)方程式：

（2）分析滴加的CaCl2溶液要過(guò)量的原因：___________________；

（3）將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過(guò)濾，把獲得的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量。利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%。如果不洗滌沉淀物會(huì)造成測(cè)定結(jié)果大于91%，這是因?yàn)?_____ 。

[方案二] 樣品與稀鹽酸反應(yīng),測(cè)定Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去）和試劑，通過(guò)測(cè)定樣品和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體的質(zhì)量，計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應(yīng)或作用都是完全的）。

(4) 打開(kāi)止水夾K，先對(duì)裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒，以排盡裝置A和B中含有的CO2，再接上裝置C和D。

（5）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________ 。

（6）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開(kāi)止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒。根據(jù)_________ 定律，裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，由此計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若沒(méi)有裝置D，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果 ________（選填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】（1）Ca（OH）2+ Na2CO3===2NaOH +CaCO3↓（2）確保碳酸鈉完全反應(yīng)（3）沉淀物的表面沾有其它成分，使稱(chēng)量結(jié)果偏大（5）Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 ↑ （6）質(zhì)量守恒 偏大

【解析】

試題分析：取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加過(guò)量的CaCl2溶液。反應(yīng)得到白色沉淀，化學(xué)方程式是：

Ca（OH）2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓，分析滴加的CaCl2溶液要過(guò)量的原因：確保碳酸鈉完全反應(yīng)；將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過(guò)濾，把獲得的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量。利用沉淀物質(zhì)量計(jì)算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91%。如果不洗滌沉淀物會(huì)造成測(cè)定結(jié)果大于91%，這是因?yàn)?/span>沉淀物的表面沾有其它成分，使稱(chēng)量結(jié)果偏大，關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質(zhì)不與鹽酸反應(yīng)），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開(kāi)止水夾K，繼續(xù)往裝置通入已除去CO2的空氣一會(huì)兒。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，裝置C在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO2的質(zhì)量，由此計(jì)算出該樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。若沒(méi)有裝置D，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大，外界的二氧化碳和水使得裝置C的質(zhì)量增大。