Question

用下面的方法可以制得较纯净的Na₂CO₃溶液，并能较准确地测得Na₂CO₃固体的纯度。

Ⅰ.制备Na₂CO₃溶液

    操作步骤：①将50mLNaOH溶液等分为两份；

    ②用其中一份溶液吸收过量的CO₂气体，至CO₂气体不再溶解；

    ③小火煮沸溶液1—2分钟，除去过量溶解的CO₂气体；

    ④在得到的溶液中加入另一半NaOH溶液，使其充分反应。

(1)以上制备原理为(用化学方程式表示)______________________________；

(2)若将步骤③，④的顺序对调，即先混合再煮沸，合理吗？__________；理由是______________________________。

Ⅱ.测定Na₂CO₃固体的纯度(杂质不与水或酸反应)

所用装置：

    操作步骤：

    ①按上图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性；

    ②准确称量U形管D(包括内盛物质)的质量(设为m₁g)；

    ③准确称量一定量的Na₂CO₃样品(设为n g)，并将其放进B瓶内；

    ④从分液漏斗中缓缓滴入一定量H₂SO₄，并从a处缓缓鼓入空气，至B反应器中不再产生气体为止；

    ⑤准确称量U形管D(包括内盛物质)的总质量(设为m₂g)；

    (设原容器中所含CO₂气体可忽略不计，各容器内反应完全)

    (1)从a处缓缓鼓入空气的作用是__________________________________；

    (2)装置A中盛装的液体为__________，装置A的作用是__________________________；

    如果撤去装置A，直接向装置B中缓缓鼓入空气，则会导致实验测定结果__________；

    (3)装置C中盛装的液体为__________，装置C的作用是__________；如果撤去装置C，则会导致实验测定结果__________；

    (4)装置E的作用是__________；

    (5)Na₂CO₃样品中Na₂CO₃的质量分数是__________(用m₁、m₂、n表示)。

Answer 1

Ⅰ.(1)NaOH+CO₂NaHCO₃

NaHCO₃+NaOHNa₂CO₃+H₂O

(2)不合理  溶液中溶解的CO₂又能和NaOH反应，NaHCO₃不能反应完全

Ⅱ.(1)使B中产生的气体被D完全吸收

(2)NaOH溶液  吸收空气中的CO₂  偏高

(3)浓H₂SO₄  吸收水蒸气  偏高

(4)防止空气中的CO₂和水蒸气被D吸收

(5)×100％

【解析】本题考查物质制备和定量测定实验，中等题。Ⅰ(1)制备原理为：NaOH NaHCO₃Na₂CO₃；(2)颠倒，则溶解的CO₂能与NaOH反应使得NaHCO₃不能反应完全。Ⅱ测定原理是通过碱石灰(D)的增重，确定产生的CO₂，结合混合物的质量进行计算，(1)a的作用是使产生的CO₂被D全部吸收；(2)装置A盛装NaOH是为了吸收空气中的CO₂，直接鼓入空气，则产生的CO₂偏大，Na₂CO₃的含量偏大。(3)装置C盛装浓硫酸，吸收产生的水蒸气，撤去C，则产生的CO₂偏大，Na₂CO₃的含量偏大。(4)装置E是为了防止空气中的CO₂和H₂O进入装置。(5)CO₂的质量为：(m₂-m₁)g，则Na₂CO₃的质量为：×10⁶=g，故Na₂CO₃的含量为：×100％=×100％。