Question

某化學(xué)興趣小組進(jìn)行的“對(duì)某純堿樣品（含氯化鈉雜質(zhì)）中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定”的實(shí)驗(yàn)探究過程如下：
【資料準(zhǔn)備】
Ⅰ．濃硫酸有吸水性，實(shí)驗(yàn)室中常用它做干燥劑；
Ⅱ．堿石灰由氫氧化鈉和生石灰的混合物，常用于吸收水蒸氣和二氧化碳．
【實(shí)驗(yàn)方案】
利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺(tái)略去），稱取一定質(zhì)量的樣品和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生，通過測(cè)定生成的CO₂氣體的質(zhì)量，測(cè)定Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
【交流與表達(dá)】
（1）儀器①的名稱是

 

，試劑X的名稱是

 

，裝置B的作用是

 

，
（2）打開止水夾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

 

，再接上裝置C和D．
（3）關(guān)閉止水夾K，加入足量的稀硫酸（雜質(zhì)不與硫酸反應(yīng)），裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學(xué)方程式為

 

．
（4）待裝置A中的反應(yīng)結(jié)束后，再一次打開止水夾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

 

（填標(biāo)號(hào)）在反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，
【反思與評(píng)價(jià)】
（5）若沒有裝置D，將會(huì)使測(cè)定結(jié)果

 

（選填“偏大”或“偏小”）．
（6）實(shí)驗(yàn)中

 

（填“能”或“不能”）用稀鹽酸代替稀硫酸，其原因是

 

．
【拓展與延伸】
（7）小組同學(xué)還設(shè)計(jì)了另一個(gè)測(cè)定純堿樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案如下表，請(qǐng)按要求完成下表內(nèi)容．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論及分析
取11.8g純堿樣品配成100mL溶液，取5mL于試管中，然后滴加過量的CaCl2溶液．	產(chǎn)生白色沉淀	反應(yīng)的化學(xué)方程式：   ； 滴加的CaCl2溶液要過量的原因是     ．
將反應(yīng)后的混合物進(jìn)行過濾，把獲得的沉淀物進(jìn)行洗滌、干燥、稱量其質(zhì)量為0.5g．	/	樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為   ． （保留小數(shù)一位）

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,氣體的凈化（除雜）,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算

專題：科學(xué)探究

分析：【交流與表達(dá)】
（1）了解常用儀器和藥品的作用；
（2）根據(jù)空氣中含有二氧化碳進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，裝置C中反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量進(jìn)行解答．
【反思與評(píng)價(jià)】
（5）考慮空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入裝置C，影響結(jié)果進(jìn)行解答．
（6）根據(jù)鹽酸的性質(zhì)進(jìn)行回答；
（7）根據(jù)碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉進(jìn)行解答；
根據(jù)滴加的CaCl₂溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應(yīng)進(jìn)行解答；
根據(jù)題目中的信息和化學(xué)方程式進(jìn)行解答；

解答：解：
【交流與表達(dá)】
（1）根據(jù)圖可知：儀器①的名稱是錐形瓶，試劑X的名稱是稀硫酸，裝置B中為濃硫酸，其作用是 吸收水份；
（2）空氣中含有二氧化碳，所以打開止水夾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中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D；故填：二氧化碳；
（3）根據(jù)鹽酸和碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；故填：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）由質(zhì)量守恒定律可知裝置C中反應(yīng)前后的質(zhì)量差就是產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，裝置D的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置C．故填：質(zhì)量守恒；C；
【反思與評(píng)價(jià)】
（5）若沒有裝置D，空氣中的二氧化碳會(huì)進(jìn)入裝置C，故將會(huì)使測(cè)定結(jié)果偏大；
（6）實(shí)驗(yàn)中不能用稀鹽酸代替稀硫酸，其原因是因?yàn)辂}酸在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生氯化氫氣體，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果．
（7）碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；滴加的CaCl₂溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應(yīng)；
設(shè)生成0.5g碳酸鈣，需要碳酸鈉的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100
x              0.5g
則

106

x

=

100

0.5g

，解得x=0.53g，
故樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.53g

11.8g× 5ml 100ml

×100%≈89.8%
故答案為：
（1）錐形瓶；吸收水份；（2）CO₂；（3）Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）質(zhì)量守恒定律； C；（5）偏大；
（6）不能，因?yàn)辂}酸在反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生氯化氫氣體，影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；
（7）Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；使樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)；  89.8%

點(diǎn)評(píng)：本題將計(jì)算和實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來進(jìn)行考查，通過認(rèn)真審題，結(jié)合題干中已給出一系列的提示，根據(jù)提出的問題，發(fā)現(xiàn)有用的信息，充分發(fā)揮聯(lián)想，與已有的知識(shí)建立聯(lián)系，然后進(jìn)行類比推導(dǎo)，從而達(dá)到解決問題的目的．