Question

12．“侯氏制碱法”制得的纯碱（Na₂CO₃）中常含有少量氯化钠，某化学兴趣小组的同学拟测定某纯碱样品中Na₂CO₃的质量分数．

【方案一】沉淀分析法（如图一所示）则：
（1）“操作Ⅰ”中用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必需有漏斗．
（2）现称取纯碱样品20g，按图一操作最终得沉淀15g，若不考虑实验误差，求样品中Na₂CO₃的质量分数（写出计算过程）．
（3）实际操作中，若沉淀A没有洗涤烘干，会导致Na₂CO₃的质量分数偏大；（填“偏大”、“偏小”或“不变”）；判断沉淀A洗净的方法是：取最后一次洗涤所得滤液，滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀（填写试剂及现象），则洗涤干净．
（4）该方案中CaCl₂还可用下列哪些物质替代ABD（填序号）．
A．BaCl₂        B．Ca（NO₃）₂        C．NaCl        D．Ba（OH）₂
【方案二】气体分析法（如图二所示）：
（5）A装置中反应的化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；B装置的作用是除去水蒸气；
（6）通过称量C（填装置序号）装置在反应前后的质量，即可求得CO₂的质量，进而求出Na₂CO₃的质量分数．
（7）理论上【方法二】比【方案一】会产生较大的误差，原因是装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置（任写一种）．

Answer 1

分析 【方案一】（1）根据过滤需要的玻璃仪器来分解答；
（2）根据碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式结合生成的碳酸钙的质量列比例方程计算即可；
（3）若沉淀A没有洗涤烘干，会导致计算出的碳酸钠质量偏大；若沉淀A洗净不干净，则所得滤液中含有银离子，可通过滴加AgNO₃溶液观察是否有沉淀的方法判断；
（5）
【方案二】（5）根据化学方程式的书写、浓硫酸的吸水性进行分析．
（6）通过称量C装置在反应前后的质量，即可求得产生二氧化碳的质量．
（7）【方法二】中装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置．

解答 解：【方案一】（1）“操作Ⅰ”的名称是过滤．过滤需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗；
故答案为：漏斗；
（2）设，样品中Na₂CO₃的质量为x，
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
 106                                100
  x                                   15g
$\frac{106}{x}=\frac{100}{15g}$
x=15.9g；
样品中Na₂CO₃的质量分数：$\frac{15.9g}{20g}×100%$=79.5%．
答：样品中Na₂CO₃的质量分数79.5%．（3）若沉淀A没有洗涤烘干，会导致计算出的碳酸钠质量偏大，碳酸钠的质量分数就偏大；判断沉淀A洗净的方法是：取最后一次洗涤所得滤液，滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀，则洗涤干净．
故答案为：偏大；滴加AgNO₃溶液，若无白色沉淀；
（4）BaCl₂、Ca（NO₃）₂、Ba（OH）₂与Na₂CO₃反应也会生成沉淀，故方案中CaCl₂还可用它们替代；
故答案为：ABD．

【方案二】（5）碳酸钠和稀硫酸反应的化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．浓硫酸具有吸水性，因此B装置的作用是除去水蒸气；
故答案为：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；除去水蒸气；
（6）二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．C装置在反应前后的质量差，即是产生二氧化碳的质量．
故答案为：C；
（7）【方法二】中装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置．
故答案为：装置内的残留二氧化碳没有被吸收，空气中的二氧化碳和水蒸气也会进入C装置．

点评 本题难度太大，考查了多方面的化学知识，要想做对此题必须知识全面，再加上足够的细心和耐心才行．