题目内容
氢氧化钠固体常因吸收空气中的二氧化碳而变质.某研究性学习小组为探究氢氧化钠固体样品中的碳酸钠的质量分数(仅考虑样品为NaOH和Na2CO3的混合物),设计了多种实验方案,请结合以下方案回答有关问题:
方案一:
称取一定量的氢氧化钠样品,加水溶解后,逐滴加入沉淀剂氢氧化钡溶液至不再产生沉淀为止.将沉淀过滤、洗涤、烘干、称量.
则:(1)沉淀洗涤的目的是______,若不洗涤,则所测定的样品中碳酸钠的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).证明沉淀已经洗涤干净的方法:向最后一次洗涤后的滤液中加入______试剂(填化学式),若无沉淀产生,说明洗涤干净.
方案二:
(2)利用下图装置测定氢氧化钠样品中 Na2CO3的质量分数,则必需的数据有:样品质量、反应前
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锥形瓶及其中各物质的总质量、______.该方案有误差,请写出引起误差的一个原因:______.
方案三:
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(3)操作Ⅰ中加入稀盐酸应过量的原因是______,
操作Ⅱ中需要的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯和______,若该方案中样品质量为9.3g,最终称量冷却后的晶体质量为11.7g.
为计算碳酸钠的质量分数,小刚同学通过列二元一次方程组的办法得到两个表达式:
设样品中NaOH的质量为x,Na2CO3的质量为y.
请判断这两个方程组中是否存在问题,若有错误,请将纠正后的方程写在横线上:______.
经计算碳酸钠的质量分数为______.(写出计算过程)
方案一:
称取一定量的氢氧化钠样品,加水溶解后,逐滴加入沉淀剂氢氧化钡溶液至不再产生沉淀为止.将沉淀过滤、洗涤、烘干、称量.
则:(1)沉淀洗涤的目的是______,若不洗涤,则所测定的样品中碳酸钠的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”).证明沉淀已经洗涤干净的方法:向最后一次洗涤后的滤液中加入______试剂(填化学式),若无沉淀产生,说明洗涤干净.
方案二:
(2)利用下图装置测定氢氧化钠样品中 Na2CO3的质量分数,则必需的数据有:样品质量、反应前
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锥形瓶及其中各物质的总质量、______.该方案有误差,请写出引起误差的一个原因:______.
方案三:
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(3)操作Ⅰ中加入稀盐酸应过量的原因是______,
操作Ⅱ中需要的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯和______,若该方案中样品质量为9.3g,最终称量冷却后的晶体质量为11.7g.
为计算碳酸钠的质量分数,小刚同学通过列二元一次方程组的办法得到两个表达式:
设样品中NaOH的质量为x,Na2CO3的质量为y.
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请判断这两个方程组中是否存在问题,若有错误,请将纠正后的方程写在横线上:______.
经计算碳酸钠的质量分数为______.(写出计算过程)
(1)因为在沉淀表面的可溶性杂质氢氧化钠,所以沉淀洗涤的目的是:除去沉淀表面的可溶性杂质;若不洗涤,杂质氢氧化钠的质量当作沉淀物的质量,即样品中所含的碳酸根偏大,导致碳酸钠的质量分数偏大;根据Ba2+ 的检验方法,滴加含有硫酸根的试剂即可,选用CuSO4;
故答案为:除去沉淀表面的可溶性杂质;偏大;CuSO4等;
(2)根据质量守恒定律:在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和;所以必需的数据有:样品质量、反应前锥形瓶及其中各物质的总质量、反应后锥形瓶及其中各物质的总质量;反应进行时,CO2逸出时会带有水蒸气;
故答案为:反应后锥形瓶及其中各物质的总质量;水蒸气会随CO2逸出;
(3)要使氢氧化钠样品中 的物质完全反应,必须加入过量稀盐酸;
NaOH中钠元素的量,生成氯化钠的质量为:
×58.5
Na2CO3中钠元素的量,生成氯化钠的质量为:2×
×58.5
设样品中NaOH的质量为x,Na2CO3的质量为y.
x+y=9.3g
×58.5+
×117=11.7 解得:x=4g;y=5.3g;
因此纠正后的方程为:
×58.5+
×117=11.7;
碳酸钠质量分数=
×100%=57%;
故答案为:使氢氧化钠、碳酸钠完全反应;蒸发皿;
×58.5+
×117=11.7; 57%.
故答案为:除去沉淀表面的可溶性杂质;偏大;CuSO4等;
(2)根据质量守恒定律:在化学反应中,参加反应前各物质的质量总和等于反应后生成各物质的质量总和;所以必需的数据有:样品质量、反应前锥形瓶及其中各物质的总质量、反应后锥形瓶及其中各物质的总质量;反应进行时,CO2逸出时会带有水蒸气;
故答案为:反应后锥形瓶及其中各物质的总质量;水蒸气会随CO2逸出;
(3)要使氢氧化钠样品中 的物质完全反应,必须加入过量稀盐酸;
NaOH中钠元素的量,生成氯化钠的质量为:
x |
40 |
Na2CO3中钠元素的量,生成氯化钠的质量为:2×
y |
106 |
设样品中NaOH的质量为x,Na2CO3的质量为y.
x+y=9.3g
x |
40 |
y |
106 |
因此纠正后的方程为:
x |
40 |
y |
106 |
碳酸钠质量分数=
5.3 |
9.3 |
故答案为:使氢氧化钠、碳酸钠完全反应;蒸发皿;
x |
40 |
y |
106 |
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