Question

13．侯德榜是我国著名的化学家．由他发明的侯氏制碱法制得的纯碱中含有少量氯化钠杂质．某化学兴趣小组的同学为了测定该厂生产的纯碱是否属于优等品（国家规定：优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%），设计了如下两种实验方案
方案一：称取样品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量的氯化钡溶液，发生如下反应
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
充分反应后，过滤、洗涤，干燥得固体19.70g．通过计算（写出计算过程）判断该厂的产品是否属于优等品．（杂质可溶于水且不与氯化钡反应）
方案二：用如图所示的装置，通过准确测量排出水的体积，也可计算样品的纯度．称取纯碱固体2.0g，加入足量的稀硫酸，发生如下反应
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
完全反应，使气体放出，测得量筒中水的体积为330毫升，请你计算样品的纯度（本题中二氧化碳的密度取2.0g/L）
（1）请任意选择一种方案进行计算．
（2）同学分析发现方案二所测的碳酸钠纯度偏低，造成此结果的原因可能是ABC（装置的气密性良好）
A．A装置中残留反应产生的二氧化碳气体      B．部分 CO₂溶于水或与水反应
C．与量筒相连的导管中有水                  D．量筒读数时，俯视读数．

Answer 1

分析 碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，根据反应的化学方程式及其提供的数据可以进行相关方面的计算和判断．

解答 解：（1）利用方案一进行计算：
设碳酸钠质量为x，
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，
106                   197
 x                   19.70g
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{19.70g}$，
x=10.6g，
碳酸钠质量分数为：$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%，
通过计算可知，该厂生产的纯碱属于优等品．
利用方案二计算：
设碳酸钠质量为y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106                                         44
y                                      2.0g/L×0.33L
$\frac{106}{y}$=$\frac{44}{2.0g/L×0.33L}$，
y=1.59g，
碳酸钠质量分数为：$\frac{1.59g}{2.0g}$×100%=79.5%，
通过计算可知，该厂生产的纯碱不属于优等品．
（2）A装置中残留反应产生的二氧化碳气体，部分 CO₂溶于水或与水反应，与量筒相连的导管中有水，都能够导致测定结果偏低，量筒读数时，俯视读数，会导致测定结果偏高．
故选：ABC．

点评 本题主要考查学生运用假设法和化学方程式进行计算和推断的能力，计算时要注意规范性和准确性．