Question

為測定某種小蘇打樣品中所含無水Na₂CO₃的質量分數，設計如下實驗方案：
（1）方案一：加熱分解法
原理：將一定質量的樣品放在已知質量的

 

（填儀器名稱）中加熱到質量不發(fā)生變化，測出冷卻后質量．
（2）方案二：測氣體質量法，按如圖裝置進行實驗．并回答以下問題．

①為了保證實驗的準確性，分液漏斗中應該裝

 

（填試劑名稱），D裝置的作用是

 

．
②實驗中除稱量樣品質量外，還需稱量

 

（填裝置序號）裝置前后質量的變化．
③根據此實驗得到的數據計算，測定結果肯定有誤差．因為實驗裝置還存在一個明顯缺陷，該缺陷是

 

．
（3）方案三：測沉淀質量法
稱取一定量樣品，置于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量氯化鋇溶液，過濾、洗滌，干燥沉淀，稱量固體質量．
①過濾操作中，除了燒杯外還需用到的玻璃儀器有

 

；
②實驗中判斷沉淀是否完全的方法是

 

．
③如加入試劑改為氫氧化鋇，已知稱得樣品19g，干燥沉淀的質量為39.4g，則樣品中碳酸鈉的質量分數為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量,鈉的重要化合物

專題：實驗探究和數據處理題

分析：（1）灼燒固體在坩堝中進行；
（2）樣品和酸反應生成二氧化碳氣體，考慮酸的揮發(fā)，應選難揮發(fā)的稀硫酸，B裝置應是干燥氣體二氧化碳，C裝置吸收二氧化碳，防止空氣中水和二氧化碳被吸收，連接了D裝置；
（3）①根據過濾操作所需儀器分析；
②碳酸鈉和氯化鋇生成碳酸鋇沉淀，若沉淀完全，應無碳酸鈉，據此判斷所需試劑；
③根據反應方程式列方程組計算．

解答： 解：（1）灼燒固體在坩堝中進行，故答案為：坩堝；
（2）①碳酸鈉和碳酸氫鈉都和酸反應產生二氧化碳，考慮酸的揮發(fā)性，應選擇難揮發(fā)的稀硫酸，D裝置吸收空氣中水和二氧化碳，防止空氣中水和二氧化碳被C裝置吸收，造成誤差，故答案為：稀硫酸；吸收空氣中水和二氧化碳，避免C裝置吸收空氣中水和二氧化碳；
②應測定原理是通過生成二氧化碳的質量來計算樣品中碳酸氫鈉和碳酸鈉的含量，故除了稱量樣品質量外，還應稱量裝置C在反應前后的質量，故答案為：C裝置反應前后的質量；
③此測定原理是測定生成二氧化碳的質量，由于裝置中二氧化碳沒有排出被裝置C吸收，故一定有誤差，故答案為：裝置中二氧化碳沒有被排出；
（3）①過濾所用玻璃儀器為燒杯、漏斗、玻璃棒，故答案為：漏斗、玻璃棒；
②碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，檢驗是否沉淀完全，可取上層清液，繼續(xù)加入氯化鋇，若無沉淀生成，證明沉淀完全，否則沒沉淀完全，
故答案為：取上層清液，繼續(xù)加入氯化鋇，若無沉淀生成，證明沉淀完全，否則沒沉淀完全；
③設混合物中碳酸鈉質量為xg，碳酸氫鈉質量為yg，
Na₂CO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+2NaOH，
106             197                                          
 x             

197x

106

NaHCO₃+Ba（OH）₂=BaCO₃↓+NaOH+H₂O，
84             197
 y           

197y

84

則

x+y=19 197x 106 + 197y 84 =39.4

，解得

x=10.6 y=8.4

，故混合物中碳酸鈉的質量分數為

10.6g

19g

×100%=55.8%，
故答案為：55.8%．

點評：本題采用多種方法測定碳酸鈉質量分數，同時考查學生基本實驗操作、實驗分析、計算能力、對比能力等，明確實驗原理是解本題關鍵，注意把氯化鋇換成氫氧化鋇，碳酸氫鈉也和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀．