题目内容

现有甲、乙、丙三个学生，欲测定某工业纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数（纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为92%～96%），分别设计如下实验方案，请你帮助他们完成实验．
甲：用（填实验仪器名称，不止一种，下同）称取10.0g样品，利用如图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g．装置D中碱石灰的作用是．
乙：准确称取10.00g样品后，用（填实验仪器名称）配成1000mL溶液，用式滴定管量取25.00mL溶液放入锥形瓶中，加入2滴酚酞作指示剂，用0.15mol/L的标准盐酸滴定至终点（有关反应为 $数学公式$ ）．完成三次平行实验后，消耗盐酸体积的平均值为15.00mL．
丙：准确称取10.00g样品后，向其中加入过量的盐酸，充分反应直至样品中无气泡冒出，蒸干混合溶液将所得的固体物质置于干燥器中，冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体的质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g．请分析、计算后填表：
分析与计算
分组计算样品中碳酸钠的质量分数实验结果的评价实验失败的主要原因及对结果的影响
甲 ① 失败 ②
乙 ③ 成功 -----
丙 ④ 成功 ----

托盘天平、药匙、滤纸    防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，减少误差    烧杯、玻璃棒、胶头滴管、1000ml容量瓶    碱式    84.8%    反应生成的二氧化碳部分残留在装置A中，没有完全被装置C中的碱石灰吸收，结果偏小    95.4%    95.4%
分析：甲：称量样品质量需要用托盘天平进行称量过程中用到取用样品的药匙、相同大小的滤纸；装置D是碱石灰防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D产生误差；
乙：配制溶液的仪器是1000ml容量瓶，溶解物质的烧杯和玻璃棒，定容时用到的胶头滴管；碳酸钠溶液水解呈碱性，应选择碱式滴定管；
丙：准确称取10.00g样品后，向其中加入过量的盐酸，充分反应直至样品中无气泡冒出，蒸干混合溶液将所得的固体物质置于干燥器中，冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体的质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g；
依据题干条件分别计算甲、乙、丙中碳酸钠的含量分析判断；
解答：甲：称量样品质量需要用托盘天平进行称量过程中用到取用样品的药匙、相同大小的滤纸；装置D是碱石灰防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D产生误差；
故答案为：托盘天平、药匙、滤纸；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置C，减少误差；
乙：配制溶液的仪器是1000ml容量瓶，溶解物质的烧杯和玻璃棒，定容时用到的胶头滴管；碳酸钠溶液水解呈碱性，应选择碱式滴定管；
故答案为：烧杯、玻璃棒、胶头滴管、1000ml容量瓶；碱式；
丙：准确称取10.00g样品后，向其中加入过量的盐酸，充分反应直至样品中无气泡冒出，蒸干混合溶液将所得的固体物质置于干燥器中，冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体的质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g，设样品中碳酸钠的质量为X．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑ 质量差
106          117             11
X                         10.99g-10.0g=0.99g
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
X=9.54
样品中碳酸钠的质量分数为 $\text{[math]}$ ×100%=95.4%
故答案为：95.4%
甲：称取10.0g样品，利用如图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g是二氧化碳，物质的量= $\text{[math]}$ =0.08mol，碳酸钠质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=84.8%；失败的原因反应生成的二氧化碳部分残留在装置A中，没有完全被装置C中的碱石灰吸收，结果偏小；
故答案为：84.8%；反应生成的二氧化碳部分残留在装置A中，没有完全被装置C中的碱石灰吸收，结果偏小；
乙：准确称取10.00g样品后，配成1000mL溶液，量取25.00mL溶液放入锥形瓶中，加入2滴酚酞作指示剂，用0.15mol/L的标准盐酸滴定至终点（有关反应为 $\text{[math]}$ ）．完成三次平行实验后，消耗盐酸体积的平均值为15.00mL，25ml中碳酸钠物质的量=0.15mol/L×0.015L=0.00225mol；1000mL溶液中含碳酸钠物质的量=0.09mol，碳酸钠质量分数= $\text{[math]}$ ×100%=95.4%；
故答案为：95.4%；
点评：本题考查探究物质含量测定方法和解决新问题能力，能很好地训练学生的思维能力，注意本题方法的计算应用和误差分析判断，题目难度中等．

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现有甲、乙、丙三个学生，欲测定某工业纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数（纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为92%～96%），分别设计如下实验方案，请你帮助他们完成实验．
甲：用

（填实验仪器名称，不止一种，下同）称取10.0g样品，利用如图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g．装置D中碱石灰的作用是

．
乙：准确称取10.00g样品后，用

（填实验仪器名称）配成1000mL溶液，用

式滴定管量取25.00mL溶液放入锥形瓶中，加入2滴酚酞作指示剂，用0.15mol/L的标准盐酸滴定至终点（有关反应为Na2CO3+HCl

NaCl+NaHCO3）．完成三次平行实验后，消耗盐酸体积的平均值为15.00mL．
丙：准确称取10.00g样品后，向其中加入过量的盐酸，充分反应直至样品中无气泡冒出，蒸干混合溶液将所得的固体物质置于干燥器中，冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体的质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g．请分析、计算后填表：

分析与计算分组	计算样品中碳酸钠的质量分数	实验结果的评价	实验失败的主要原因及对结果的影响
甲	①	失败	②
乙	③	成功	-----
丙	④	成功	----

工业制纯碱，是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，它的反应原理可用下列化学方程式表示：

NH₃＋CO₂＋H₂O=NH₄HCO₃……………………………………①

NH₄HCO₃＋NaCl(饱和)=NaHCO₃↓＋NH₄Cl………………②

将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱．请回答：

(1)

工业所制纯碱中常含有少量的氯化钠杂质，其原因________；

(2)

现有甲、乙、丙三个小组的学生，欲测定某工业纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，分别设计并完成实验如下．

甲组：取10.00g样品，利用下图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰的增重为3.52g．

乙组：取10.00g样品,配成1000mL溶液,用碱式滴定管量取25.00mL放入锥形瓶中，加入甲基橙作指示剂，用0.150mol·L^－1的标准盐酸溶液滴定至终点(有关反应为Na₂CO₃＋2HCl=2CaCl₂＋H₂O＋CO₂↑)．完成三次实验后，消耗盐酸体积的平均值为30.00mL．

丙组：取10.00g样品，向其中加入过量的盐酸，直至样品中无气泡冒出，加热蒸发所得物并在干燥器中冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g．

请分析、计算后填表：

工业制纯碱，是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，它的反应原理可用下列化学方程式表示：NH₃＋CO₂＋H₂O→NH₄HCO₃……①

NH₄HCO₃＋NaCl(饱和)→NaHCO₃↓＋NH₄Cl……②

将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱．(纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为92%~96%)请回答：

(1)工业所制纯碱中常含有少量的氯化钠杂质，其原因________．

(2)现有甲、乙、丙三个小组学生，欲测定某工业纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，分别设计并完成实验如下．

甲组：取10.00 g样品，利用下图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰的增重为3.52 g．

乙组：取10.00 g样品，配成1000 mL溶液，用碱式滴定管量取25.00 mL放入锥形瓶中，加入2滴酚酞作指示剂，用0.150 mol·L^－1的标准盐酸溶液滴定至终点(有关反应为Na₂CO₃＋HCl→NaCl＋NaHCO₃)．完成三次平行实验后，消耗盐酸体积的平均值为15.00 mL．

丙组：取10.00 g样品，向其中加入过量的盐酸，直至样品中无气泡冒出，加热蒸发所得物并在干燥器中冷却至室温后称量．反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99 g．请分析、计算后填表：

工业上制纯碱的方法是向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，获得碳酸氢钠晶体，再将所得碳酸氢钠晶体加热分解后即可得到纯碱（纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数为92%~96%）。涉及到的化学方程式有：

NH₃+CO₂+H₂O → NH₄HCO₃，NH₄HCO₃+NaCl（饱和）→ NaHCO₃↓+NH₄Cl，。请回答：

（1）工业制得的纯碱中常常含有少量的氯化钠杂质，其主要原因是。

（2）现有甲、乙、丙三个学生，欲测定某工业纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数，分别设计如下方案，请你帮助他们完成如下实验。

甲：用（填实验仪器）称取10.0g样品，利用上图所示装置，测出反应后装置C中碱石灰增重3.52g。装置D中碱石灰的作用是。

乙：准确称取10.00g样品后，用（填实验仪器）配成1000mL溶液，用

式滴定管量取25.00mL放入锥形瓶中，加入2滴酚酞作指示剂，用0.15mol·L^－¹的标准盐酸溶液滴定至终点（有关反应为Na₂CO₃+HCl → NaCl+NaHCO₃）。完成三次平行实验后，消耗盐酸体积的平均值为15.00mL。

丙：准确称取10.00g样品后，向其中加入过量的盐酸，充分反应直至样品中无气泡冒出，蒸干混合溶液将所得到固体物质于干燥器中冷却至室温后称量。反复加热、冷却、称量，直至所称量的固体质量几乎不变为止，此时所得固体的质量为10.99g。请分析、计算后填表：

分析与计算分组	计算样品中碳酸钠的质量分数	实验结果的评价	实验失败的主要原因及对结果的影响
甲		失败
乙		成功
丙		成功

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