Question

（6分）某同學(xué)在查閱資料時(shí)得知：市售純堿樣品常混有氯化鈉雜質(zhì)。

該同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定市售純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。（水蒸氣的影響忽略不計(jì)，夾持裝置已略去）

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；
②稱(chēng)量5.5 g市售純堿樣品放入燒瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；
③從分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止；
④緩緩鼓入一定量的N₂；
⑤稱(chēng)量B瓶及溶液的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)增重2.2 g。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）寫(xiě)出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式       。
（2）鼓入一定量的N₂的目的是       。裝置C中澄清石灰水的作用是        。
（3）如果將分液漏斗中的稀硫酸換成濃鹽酸，測(cè)試的結(jié)果（填偏高、偏低或不變）      。
（4）該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為       %（結(jié)果保留到小數(shù)點(diǎn)后一位）。
（5）若用與上述實(shí)驗(yàn)反應(yīng)原理不同的實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)原理          。

Answer 1

（1）Na₂CO₃ + H₂SO₄    Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑。
（2）排出裝置A及導(dǎo)管中殘留CO₂，使其全部被裝置B中NaOH溶液吸收；
檢驗(yàn)CO₂是否被B瓶中的NaOH溶液完全吸收
（3）偏高
（4）96.4%
（5）Na₂CO₃ + CaCl₂   CaCO₃↓+ 2NaCl（或與BaCl₂、Ba(OH)₂反應(yīng)）

試題分析：（1）樣品中氯化鈉不與硫酸反應(yīng)，碳酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，故化學(xué)方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑。
（2）為使殘留在反應(yīng)容器中生成的二氧化碳全部被氫氧化鈉吸收，通入不能與氫氧化鈉發(fā)生反應(yīng)的氮?dú)馀懦龇磻?yīng)裝置內(nèi)的二氧化碳；裝置C中盛放澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w是否全部被氫氧化鈉吸收；
（3）稀硫酸不揮發(fā)而濃鹽酸具有很強(qiáng)的揮發(fā)性，揮發(fā)出的HCl氣體被氫氧化鈉溶液吸收后，導(dǎo)致測(cè)得二氧化碳的質(zhì)量偏高；
（4）氫氧化鈉增重2.2g，說(shuō)明反應(yīng)放出2.2g二氧化碳，
設(shè)反應(yīng)消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                 44
x                   2.2g
106：44= x：2.2g  
解得，x=5.3g
該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=96.4%
（5）碳酸鈉能與氯化鈣（或BaCl₂）等反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，因此可選用氯化鈣溶液與碳酸鈉反應(yīng)，通過(guò)測(cè)定生成沉淀或加入氯化鈣的質(zhì)量測(cè)定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，而得到樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；故碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃+CaCl₂CaCO₃↓+2NaCl
點(diǎn)評(píng)：本題主要考查學(xué)生利用化學(xué)方程式和溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力，增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力。