“侯氏制碱法制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质.化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究.在老师的指导下.他们设计了下列两种实验方案进行试验．资料:Ⅰ碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应．Ⅱ浓硫酸具有很强的吸水性,碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳．方案一:样品与氯化钙溶液反应.测定Na2CO3的质量分数(1)样品与氯� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

11．“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验．
资料：Ⅰ碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应．
Ⅱ浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳．
方案一：样品与氯化钙溶液反应，测定Na₂CO₃的质量分数
（1）样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

实验操作	实验现象	分析
取m克纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl₂溶液．	产生白色沉淀	如果CaCl₂不过量，则会造成所计算的纯碱质量分数偏小（选填：偏大或偏小或不变）

（2）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量得a克沉淀．则Na₂CO₃的质量分数为多少？（用带有a、m的式子表示，要示写出根据化学方程式计算过程）．
方案二：样品与稀盐酸反应，测定Na₂CO₃的质量分数

利用如图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO₂气体的质量，计算Na₂CO₃的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）．
（3）Ⅰ打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO₂的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的CO₂，再接上装置C和D．
Ⅱ关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体．
Ⅲ待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿．装置C（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量，由此计算出该样品中Na₂CO₃的质量分数．

分析（1）为了使碳酸钠完全转化成碳酸钙沉淀，应该加入足量的氯化钙溶液；
（2）根据化学方程式进行计算即可；
（3）为了使反应生成的二氧化碳全部被氢氧化钠溶液吸收，应该待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿；C装置在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量．

解答解：（1）滴加的CaCl₂溶液要足量的原因是使碳酸钠完全反应，若不过量可能会导致测定结果偏小；故填：偏小；
（2）解：设样品中含有的Na₂CO₃质量为x．
Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
106          100
x            a
$\frac{106}{100}=\frac{x}{a}$
x=$\frac{53a}{50}$
则Na₂CO₃的质量分数为$\frac{53a}{50m}×100%$=$\frac{106a}{m}%$；故填：$\frac{106a}{m}%$；
（3）待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO₂的空气一会儿，目的是使生成的二氧化碳全部被C装置中的氢氧化钠吸收；装置C在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量，故填：C．

点评本题将计算和实验有机地结合起来进行考查，通过认真审题，结合题干中已给出一系列的提示，根据提出的问题，发现有用的信息，充分发挥联想，与已有的知识建立联系，然后进行类比推导，从而达到解决问题的目的．

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2．根据下列图示实验，回答问题：

Ⅰ．图1所示实验中如果要验证生成的二氧化碳，可在烧杯内壁涂抹澄清石灰水，可观察到的现象是澄清石灰水变浑浊，化学方程式为CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
Ⅱ．图2所示实验可说明二氧化碳具有不燃烧也不支持燃烧、密度比空气密度大的性质．
Ⅲ．图3所示实验的化学方程式是2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，检验与电源正极连接的玻璃管内气体的方法是带火星的木条靠近导管口，观察带火星的木条是否复燃．
Ⅵ．图4所示实验目的是探究可燃物燃烧的条件；反应的化学方程式是4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；此实验还可推断白磷的着火点范围可能为白磷着火点＜80℃．

19．分析下面两个实验，整理二氧化碳的性质．

实验一			现象		实验二	现象
			下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭			塑料瓶变瘪
	颜色	状态	气味	溶解性	是否支持燃烧	是否能燃烧	密度比空气
CO₂