题目内容
某研究性学习小组设计了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数的实验方案.请回答下列问题:
小资料:碱石灰的主要成分是氢氧化钠和氧化钙的混合物
(1)气体法。
【原理思路】利用Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2,通过测量丙装置实验前后的质量得出CO2质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(不考虑原装置内空气的影响)
【实验分析】小科同学根据以上思路,设计了如下图的实验装置。
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①实验装置乙中盛放的试剂为 。
装置丁中碱石灰的作用是 。(填字母)
A.吸收Na2CO3与稀硫酸反应产生CO2
B.防止外界空气中二氧化碳进入丙中
C.干燥二氧化碳
②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,会导致测得样品中碳酸钠的
质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”).
③小明同学认为小科的方案存在问题,即使操作规范下也会造成结果偏低,你认为他的理由是 ,应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞,并增加下图装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,目的是 ,其中NaOH溶液的作用是 。
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(2)沉淀法.
【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数。
【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;
②加入过量的CaCl2溶液充分反应。证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是: 静置,向上层清液中滴加 溶液,如果没有白色沉100%=96.4%淀生成,证明CaCl2过量;
③过滤、操作X、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,操作X的名称是 ,如果缺少此操作会造成碳酸钠质量分数 (填写“偏高”“偏低”或“不变”)。
④通过以上提供的数据计算出样品中碳酸钠的质量分数为 。(写出计算过程,结果保留至0.1%)
(1)①浓硫酸 ;B; ②偏低;③有二氧化碳残留在烧瓶中;将残留的二氧化碳全部鼓入到丙装置,使其完全被氢氧化钠吸收;吸收空气中的二氧化碳;(2)②氯化钙;③洗涤;偏高;④96.4%
【解析】
试题分析:为了测定纯碱(Na2CO3)样品(只含NaCl杂质)中Na2CO3质量分数:(1)气体法.
【实验分析】根据图1的实验装置.则可推测:①实验装置乙中盛放的试剂为浓硫酸(或浓H2SO4),其作用是吸收水蒸气(或干燥CO2);装置丁中碱石灰的作用是防止外界空气中二氧化碳进入丙中,对实验结果造成干扰.②实验中如果滴加稀硫酸的速度过快,因为碳酸根不能充分与稀硫酸反应,则会导致测得样品中碳酸钠的质量分数偏低.③如果有CO2残留在烧瓶内,也会造成结果偏低,故应该将装置甲中双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞,并增加图2装置,实验结束后缓缓通入一段时间空气,目的是将残留的CO2全部鼓入到并装置中,使其完全被氢氧化钠溶液吸收,其中NaOH溶液的作用是吸收空气中的CO2.(2)沉淀法.【实验原理】利用碳酸根离子与钙离子结合生成沉淀,通过沉淀的质量而得出碳酸钠的质量分数.【实验步骤】①用托盘天平称取样品11.0g放入烧杯中,加水使其完全溶解;②加入过量的CaCl2溶液充分反应.证明CaCl2过量(即Na2CO3已完全反应)的方法是:静置,向上层清液中滴加CaCl2溶液,如果没有白色沉淀生成,证明CaCl2过量;③过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为10.0g,如果缺少洗涤会造成碳酸钠质量分数偏高.
④设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
100
X 10.0g
106:100=X:10.0g
X=10.6g
碳酸钠的质量分数为10.6g/11.0g×100%=96.4%
考点:实验探究物质的成分、气体的净化、盐的性质、根据化学方程式的计算
一定条件下,在一个密闭容器中发生某反应,测得反应过程中物质的质量如下表所示:
物质 | X | Y | Z | Q |
第一次测得的质量/g | 68 | 16 | 4.4 | 3.6 |
第二次测得的质量/g | 4 | 未测 | 48.4 | 39.6 |
下列判断错误的是
A.该反应一定是中和反应 B.若X为氧气,则Y一定发生氧化反应
C.第二次测量时,Y已完全参加反应 D.该反应中Z与Q质量变化之比为11:9