Question

【題目】某學(xué)習(xí)小組為測(cè)定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）方案一：稱取一定質(zhì)量的樣品，置于坩堝中加熱至恒重后，冷卻，稱取剩余固體質(zhì)量，計(jì)算。

①完成本實(shí)驗(yàn)需要不斷用玻璃棒攪拌，其目的是_______________________________。

②若實(shí)驗(yàn)前所稱樣品的質(zhì)量為m g，加熱至恒重時(shí)固體質(zhì)量為a g，則樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

（2）方案二：按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并回答下列問(wèn)題：

①實(shí)驗(yàn)前先檢查裝置的氣密性，并稱取一定質(zhì)量的樣品放入A中，將稀硫酸裝入分液漏斗中。D裝置的作用是________________。

②實(shí)驗(yàn)中除稱量樣品質(zhì)量外，還需分別稱量_______裝置反應(yīng)前、后質(zhì)量(填裝置字母代號(hào))。

③根據(jù)此實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，測(cè)定結(jié)果有誤差。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯的缺陷，該缺陷是_________。

④有同學(xué)認(rèn)為，用E裝置替代A裝置能提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度。你認(rèn)為是否正確？_________(填“是”或“否”)。

（3）方案三：稱取一定量的樣品置于錐形瓶中，加適量水，用鹽酸進(jìn)行滴定，從開始至有氣體產(chǎn)生到氣體不再產(chǎn)生，所滴加的鹽酸體積如圖所示，則小蘇打樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________(保留兩位有效數(shù)字)。

Answer 1

【答案】使固體樣品受熱均勻，避免局部溫度過(guò)高，造成樣品外濺×100%避免空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入C裝置中，造成實(shí)驗(yàn)誤差C反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)埩粼贏、B裝置內(nèi)，不能被完全吸收否24%

【解析】

試題小蘇打久置會(huì)發(fā)生反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，該樣品成分為NaHCO3、Na2CO3，測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)方法有：測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量、測(cè)定碳酸鈉的質(zhì)量、測(cè)定碳酸氫鈉的質(zhì)量．

（1）①使用玻璃棒攪拌，使固體受熱均勻，避免局部溫度過(guò)高，造成固體外濺，

故答案為：使固體受熱均勻，避免局部溫度過(guò)高，造成固體外濺；

②設(shè)樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，則：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 質(zhì)量減少

168 62

x (m-a)g

則x==g，故m(Na2CO3)=[m-]g，

則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為{[m-]g÷mg}×100%=×100%。

故答案為：×100%；

（2）①利用C中堿石灰增重測(cè)定反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，由于堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳與水蒸氣，故D裝置的作用是吸收空氣中的二氧化碳與水蒸氣，避免空氣中的二氧化碳與水蒸氣加入C中，防止測(cè)定誤差。故答案為：避免空氣中的二氧化碳與水蒸氣加入C中，造成實(shí)驗(yàn)誤差；

②C裝置反應(yīng)前后質(zhì)量之差為反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)樣品總質(zhì)量、二氧化碳的質(zhì)量可以計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，還需分別稱量C裝置反應(yīng)前、后的質(zhì)量。故答案為：C；

③該實(shí)驗(yàn)裝置有一個(gè)明顯的缺陷是反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)埩粼?/span>A、B裝置內(nèi)，不能完全被吸收，使C中吸收二氧化碳質(zhì)量減小，造成較大的誤差。故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)埩粼?/span>A、B裝置內(nèi)，不能完全被吸收；

④有同學(xué)認(rèn)為，用E裝置替代A裝置能提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確度，這種說(shuō)法不正確。因?yàn)椋?/span>E裝置用恒壓分液漏斗，部分二氧化碳為殘留在分液漏斗上部，使C中吸收二氧化碳質(zhì)量減小，造成較大的誤差。故答案為：否；

（3）由圖可知，開始發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+HCl=NaHCO3，產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)為：HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O，橫坐標(biāo)每個(gè)刻度為50mL，令每個(gè)刻度為1molHCl，由方程式可知，樣品中n（Na2CO3）=1mol，碳酸鈉反應(yīng)生碳酸氫鈉為1mol，故原樣品中碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為5mol-1mol=4mol，則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=24%。故答案為：24%．