Question

某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组欲测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数）。（一）甲组同学设计如图所示实验：

【实验步骤】
①组装好如图仪器，并检查                   ；
②称取13.0g样品放入锥形瓶中，加入少量蒸馏水溶解，并在其他装置中加入相应的药品；
③称量装置C的质量；
④打开分液漏斗旋塞滴入稀硫酸，直到不再产生气泡为止；
⑤再次称量装置C 的总质量；
⑥计算出样品中碳酸钠的质量分数。
【实验分析】
（1）A装置中反应的化学方程式为                                       。
（2）B装置的作用是                                       。
（3）如果没有B装置则所测样品中碳酸钠的质量分数     。（填偏大、偏小、不变）
（4）小明提出能否用盐酸代替硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是                             。
（5）称得纯碱样品的质量为13.0g，实验前、后C装置（包含药品）的质量分别为61.2g和65.6g，则该纯碱样品的纯度为         %（精确到0.1%）。
（二）乙组同学采用生成沉淀的方法来测定样品中纯碱的质量分数，设计了如下实验：

（1）判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是         ，然后观察现象判断。
A．静置混合物X，向上层清液中继续滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则氯化钡已经过量； 
B．向混合物X中滴加稀硫酸，若有白色沉淀生成则说明氯化钡已经过量。
（2）判断滤渣是否洗涤干净，可以采取向最后的洗出液中滴加         ，然后观
察现象判断。
A．氯化钡溶液      B．稀硫酸       C．硝酸银溶液       D．稀盐酸
（3）根据实验数据，乙组测得样品中碳酸钠的质量分数为         %（精确到0.1%）。
【实验反思】
甲乙两组同学所测该品牌中碳酸钠的质量分数，你认为       组（填“甲”或“乙”）更准确，另一组存在较大偏差的原因可能是                            。

Answer 1

【实验步骤】①装置的气密性
【实验分析】（1）Na₂CO₃+H₂SO₄＝Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑ （2）除去水蒸气  （3）偏大
（4）盐酸挥发出氯化氢气体被装置C吸收，影响实验测定  （5）81.5%  （二）（1）A （2）B、C
【实验反思】乙组 因甲组中生成的二氧化碳残留在锥形瓶中，未被装置C吸收，影响实验测定。

解析试题分析：依据实验目的：要测定该品牌纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），通过测定二氧化碳的质量俩确定碳酸钠的质量，所以要保证二氧化碳的质量准确。
（一）首先要检查装置的气密性，确保装置不漏气；
【实验分析】（1）A装置中是硫酸与碳酸钠生成氯化钠、二氧化碳和水的反应，化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄＝Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）因为生成的气体中含有水蒸气，所以B装置是除去二氧化碳中的水蒸气，得到纯净的二氧化碳；（3）C中氢氧化钠固体能吸水并且能与二氧化碳反应，所以如果没有B装置，会使C的质量增大，即生成二氧化碳的质量增大，从而利用化学方程式计算出的碳酸钠质量增大，使所测样品中碳酸钠的质量分数偏大；（4）盐酸具有挥发性，盐酸挥发出氯化氢气体被装置C吸收，影响实验测定，所以不能替代稀硫酸；（5）因为C增大的质量是生成的二氧化碳的质量，为65.6g-61.2g=4.4g，再依据碳酸钠和稀硫酸反应的化学方程式计算出碳酸钠的质量为10.6g，×100%≈81.5%；
（二）①判断加入氯化钡溶液是否过量的合适方法是：静置混合物X，向上层清液中再滴少许氯化钡溶液，如有沉淀生成，说明氯化钡溶液不足；不能用稀硫酸，因为如果氯化钡不过量，则有碳酸钠剩余，而稀硫酸能与碳酸钠反应生成气体，使实验结果不准确，故选A；
②判断滤渣是否洗涤干净，实际上是检验过量的氯化钡溶液是否洗净；氯化钡可与稀硫酸和碳酸钠溶液反应生成硫酸钡和碳酸钡沉淀，通过观察是否有沉淀生成可判断氯化钡溶液是否洗净；故选BC；
③根据白色固体是碳酸钡为9.85g，据其质量结合方程式BaCl₂+Na₂CO₃═BaCO₃↓+2NaCl计算出碳酸钠的质量5.3g，进而计算样品中碳酸钠的质量分数：×100%≈88.3%；
【实验反思】乙组测定结果更准确， 因甲组实验装置中反应前充满空气，反应后是生成的二氧化碳，残留在锥形瓶中，未被装置C吸收，影响实验测定，使实验结果偏少。
考点：实验方案的设计与评价；化学方程式的书写与计算；常见酸的性质