Question

5．某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學(xué)探究小組欲測(cè)定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）．
（一）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示實(shí)驗(yàn)：
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①組裝好如圖甲儀器，并檢查裝置的氣密性；
②稱取13.0g樣品放入錐形瓶中，加入少量蒸餾水溶解，并在其他裝置中加入相應(yīng)的藥品；
③稱量裝置C的質(zhì)量；
④打開分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑤再次稱量裝置C 的總質(zhì)量；
⑥計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【實(shí)驗(yàn)分析】
（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）B裝置的作用是除去水蒸氣．
（3）如果沒(méi)有B裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．（填偏大、偏小、不變）
（4）小明提出能否用鹽酸代替硫酸？同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論認(rèn)為不能，理由是鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．
（5）稱得純堿樣品的質(zhì)量為13.0g，實(shí)驗(yàn)前、后C裝置（包含藥品）的質(zhì)量分別為61.2g和65.6g，則該純堿樣品的純度為81.5%（精確到0.1%）．
（二）乙組同學(xué)采用生成沉淀的方法來(lái)測(cè)定樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)了如圖乙實(shí)驗(yàn)：
（1）判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是A，然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量；
B．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成則說(shuō)明氯化鋇已經(jīng)過(guò)量．
（2）判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加C，然后觀察現(xiàn)象判斷．
A．氯化鋇溶液      B．稀硫酸       C．硝酸銀溶液       D．稀鹽酸
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%（精確到0.1%）．
【實(shí)驗(yàn)反思】
甲乙兩組同學(xué)所測(cè)該品牌中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，你認(rèn)為乙組（填“甲”或“乙”）更準(zhǔn)確，另一組存在較大偏差的原因可能是因甲組中生成的二氧化碳?xì)埩粼阱F形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)步驟】①根據(jù)實(shí)驗(yàn)制取氣體首先要裝置的氣密性進(jìn)行解答；
【實(shí)驗(yàn)分析】（1）根據(jù)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)濃硫酸具有吸水性進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)C裝置中增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒(méi)有B裝置，會(huì)使測(cè)得生成二氧化碳的質(zhì)量增大進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)C裝置前后質(zhì)量增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量進(jìn)行解答；
（二）（1）根據(jù)氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)白色固體就是生成的碳酸鋇的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量即可；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)因甲組中生成的二氧化碳?xì)埩粼阱F形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定進(jìn)行解答．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)步驟】①根據(jù)實(shí)驗(yàn)制取氣體首先要裝置的氣密性；
【實(shí)驗(yàn)分析】（1）碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以B裝置的作用是除去水蒸氣；
（3）C裝置中增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，如果沒(méi)有B裝置，會(huì)使測(cè)得生成二氧化碳的質(zhì)量增大，所以碳酸鈉的質(zhì)量也增多，故沒(méi)有B裝置則所測(cè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以不能用鹽酸代替硫酸；
（5）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x．
二氧化碳的質(zhì)量=65.6g-61.2g=4.4g
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
106                    44
x                       4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{10.6g}{13.0g}$×100%=81.5%
答：樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為81.5%．
（二）（1）氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，所以判斷加入氯化鋇溶液是否過(guò)量的合適方法是靜置混合物X，向上層清液中繼續(xù)滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則氯化鋇已經(jīng)過(guò)量；
（2）氯化鈉和硝酸銀溶液反應(yīng)生成氯化銀白色沉淀，所以判斷濾渣是否洗滌干凈，可以采取向最后的洗出液中滴加硝酸銀溶液；
（3）設(shè)原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量是y
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106           197     
y              9.85g
$\frac{106}{y}$=$\frac{197}{9.85g}$
y=5.3g
乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.3g}{6.0g}$×100%=88.3%
答：乙組測(cè)得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%．
白色固體就是生成的碳酸鋇的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量即可；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)因甲組中生成的二氧化碳?xì)埩粼阱F形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定，所以甲乙兩組同學(xué)所測(cè)該品牌中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，乙組更準(zhǔn)確．
故答案為：
【實(shí)驗(yàn)步驟】①裝置的氣密性；
【實(shí)驗(yàn)分析】（1）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）除去水蒸氣；（3）偏大；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定；（5）81.5；
（二）（1）A；（2）C；（3）88.3；
【實(shí)驗(yàn)反思】乙；因甲組中生成的二氧化碳?xì)埩粼阱F形瓶中，未被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道實(shí)驗(yàn)探究綜合題，充分的展示了化學(xué)知識(shí)的方方面面，該題綜合性強(qiáng)難度較大，對(duì)訓(xùn)練學(xué)生良好地思維品質(zhì)以及知識(shí)的嚴(yán)密性有較好的幫助．