题目内容
20．某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验．方案Ⅰ．甲组同学用沉淀分析法，按如图1所示的实验流程进行实验：
（1）实验时，过滤操作中，除了烧杯、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为玻璃棒．
（2）检验沉淀B已洗净操作是取少许最后一次滤出液于洁净的试管中，先加硝酸酸化后再加入硝酸银溶液，若不产生白色沉淀则证明沉淀已经洗净，若产生白色沉淀则证明沉淀没有洗净．
（3）在整个实验过程中托盘天平至少使用4 次．
（4）若实验中测得样品质量为mg，沉淀质量为ng，则碳酸钠的质量分数为$\frac{106n}{197m}×100%$．
方案Ⅱ．乙组同学的主要实验（如图2）
按如图3所示装置进行实验：
（5）该实验中装置B盛放的物质是浓硫酸，分液漏斗中不能 （填“能”或“不能”）用盐酸代替稀硫酸进行实验．
（6）在C中装碱石灰来吸收净化后的气体．
①样品中碳酸钠的质量分数越大，则实验中吸收净化后气体的干燥管在充分吸收气体前后的质量差越小．（填“越大”、“越小”或“不变化”）
②D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保前一个干燥管中质量增加量的准确 性．
（7）有的同学认为为了减少实验误差，在反应前后都要通入N2（如图4），反应后通入N2的目的是将B、C装置中的残留二氧化碳全部驱入D装置的碱石灰中减小实验误差．
分析 方案Ⅰ、样品溶液后加入氯化钡，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀，碳酸氢钠与氯化钡不反应，过滤、干燥得到碳酸钡沉淀，通过碳酸钡沉淀可求出碳酸钠的物质的量，进而求得碳酸钠的质量分数．
（1）根据过滤操作分析所需仪器；
（2）根据沉淀中附着的离子检验沉淀是否洗涤干净；
（3）样品需要称量，烘干的沉淀需要称量，且最后最后2次误差小于0.1g；
（4）沉淀n为碳酸钡，根据碳守恒，碳酸钠的物质的量和碳酸钡相等，进而计算质量分数；
方案Ⅱ、碳酸钠和碳酸氢钠与稀硫酸反应生成二氧化碳，把除去水蒸气的二氧化碳被碱石灰吸收，通过碱石灰的增重求得二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量和样品质量求得碳酸钠的物质的量，进而求得质量分数．
（5）装置B的作用是把气体中的水蒸气除去；分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸，盐酸易挥发；
（6）①等质量碳酸钠和碳酸氢钠与硫酸反应，碳酸氢钠产生二氧化碳多；
②空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收；
（7）该方案关键是要获得产生的CO2的质量，故应保证产生的二氧化碳完全被吸收，而空气中二氧化碳不能被吸收．
解答 解：（1）用漏斗制作过滤器，过滤时用玻璃棒引流，用烧杯盛滤液，故答案为：玻璃棒；
（2）检验沉淀B已洗净操作为取少许最后一次滤出液于洁净的试管中，先加硝酸酸化后再加入硝酸银溶液，若不产生白色沉淀则证明沉淀已经洗净，若产生白色沉淀则证明沉淀没有洗净，
故答案为：取少许最后一次滤出液于洁净的试管中，先加硝酸酸化后再加入硝酸银溶液，若不产生白色沉淀则证明沉淀已经洗净，若产生白色沉淀则证明沉淀没有洗净；
（3）样品需要称量1次，烘干的沉淀需要称量1次，且最后最后2次误差小于0.1g，共至少需要称量4次；
故答案为：4；
（4）沉淀n为碳酸钡，物质的量$\frac{ng}{197g/mol}$=$\frac{n}{197}$mol，根据碳守恒，碳酸钠的物质的量和碳酸钡相等，故碳酸钠的物质的量为：$\frac{n}{197}$mol，碳酸钠的质量分数为：$\frac{\frac{n}{197}mol×106g/mol}{mg}$×100%=$\frac{106n}{197m}$×100%，故答案为：$\frac{106n}{197m}$×100%；
Ⅱ、（5）装置B的作用是把气体中的水蒸气除去，故用浓硫酸来除去水蒸气；分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸，盐酸易挥发，这样制得二氧化碳气体中含氯化氢，浓硫酸不能吸收氯化氢，则氯化氢被碱石灰吸收，导致测到二氧化碳质量偏高，等质量碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生二氧化碳多，则会导致碳酸氢钠偏多，碳酸钠偏小；
故答案为：浓硫酸；不能；
（6）①等质量碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠产生二氧化碳多，故若样品中碳酸钠的质量分数越大，则产生二氧化碳越少，则实验中干燥管C在充分吸收气体前后的质量差就越小；故答案为：越小；
②空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收，故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性；
故答案为：吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C装置中质量增加量的准确性；
（7）该方案关键是要获得产生的CO2的质量，实验前容器内含有空气，空气中含有二氧化碳，会影响生成的二氧化碳的量，反应后装置中容器内含有二氧化碳，不能被C中碱石灰完全吸收，导致测定结果有较大误差，所以反应前后都要通入N2，反应后通入N2的目的是：排尽装置内的空气，将生成的二氧化碳从容器内排出，被C装置中碱石灰吸收；
故答案为：将B、C装置中的残留二氧化碳全部驱入D装置的碱石灰中减小实验误差．
点评 本题考查了物质性质的探究和组成分析判断，主要是实验过程的分析，掌握基本操作和测定原理是解题关键，题目难度中等．
优生乐园系列答案
新编小学单元自测题系列答案
| A． | 3-甲基丁烷 | B． | 1，1，3-三甲基戊烷 | ||
| C． | 2，2，4，4-四甲基辛烷 | D． | 4-丁烯 |
流动电池是一种新型电池．其主要特点是可以通过电解质溶液的循环流动，在电池外部调节电解质溶液，以保持电池内部电极周围溶液浓度的稳定．北京化工大学新开发的一种流动电池如图所示，电池总反应为Cu+PbO2+2H2SO4═CuSO4+PbSO4+2H2O．下列说法不正确的是（ ）| A． | a为负极，b为正极 | |
| B． | 该电池工作时PbO2电极附近溶液的pH增大 | |
| C． | a极的电极反应为Cu-2e-═Cu2+ | |
| D． | 调节电解质溶液的方法是补充CuSO4 |
．
| A． | 任何氧化还原反应原则上都可以设计成原电池 | |
| B． | 原电池中电子从负极经导线流入正极 | |
| C． | 原电池中正极得电子数与负极失电子数一定相等 | |
| D． | 铜-锌-稀硫酸组成的原电池，电解质溶液中H+向负极移动 |
| A． | Al在氧气中燃烧生成Al2O3，将Al粉改为Al片 | |
| B． | Fe与稀盐酸反应制取H2时，加入少量醋酸钠粉末 | |
| C． | Na与水反应时增大钠的用量 | |
| D． | 灼热的碳与水蒸气反应时，向体系中通入水蒸气 |