Question

【題目】碳酸鈉與工農業生產、日常生活緊密相關。工業上碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品往往含有少量的NaCl，現欲測定碳酸鈉樣品中Na2CO3的質量分數，某探究性學習小組分別設計了如下實驗方案。

方案一：沉淀分析法

(1)把一定質量的樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液，將所得沉淀________(填操作名稱)、洗滌、烘干、稱量。洗滌沉淀的操作是________________________________________.

方案二：氣體分析法

(2)用如圖所示裝置，將一定質量的樣品與足量鹽酸反應，并測定產生CO2氣體的體積，為了使測量結果準確，B中的溶液最好采用________(填字母)。

a．飽和碳酸鈉溶液 b．飽和碳酸氫鈉溶液

c．飽和氫氧化鈉溶液 d．氯化鈉溶液

但選用該溶液后實驗結果仍然不夠準確，原因是________________________________

方案三：質量差分析法

(3)采用如圖所示裝置，將一定質量的樣品與足量的稀硫酸反應，通過稱量反應前后盛有堿石灰的干燥管的質量，利用其質量差計算樣品的純度。

該實驗的操作步驟：

①在干燥管內裝滿堿石灰，質量為m1g　②取ng樣品裝入廣口瓶中　③檢查裝置的氣密性　④緩慢鼓入空氣數分鐘，再稱量干燥管質量為m2g　⑤關閉止水夾　⑥打開止水夾　⑦緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止　⑧緩慢鼓入空氣數分鐘

Ⅰ.正確的操作順序是(填序號)：③→_____→⑥→_____→⑤→________→⑦→________→④。

Ⅱ.在操作④中，要緩慢鼓入空氣數分鐘，鼓入空氣的作用是________________；裝置 B的作用是__________________

Answer 1

【答案】過濾 向過濾器中的沉淀加蒸餾水至浸沒過沉淀物，使水自然流下，重復23次 b CO2氣體中混有的HCl氣體與NaHCO3溶液作用生成了CO2 ② ⑧ ① ⑥ 把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收 除去CO2氣體中的水蒸氣

【解析】

方案一：測定樣品中Na2CO3的質量分數，樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液會生成沉淀，分離方法為過濾，洗滌沉淀的操作是在過濾器中加水浸沒沉淀使水自然留下，重復操作2-3次；

方案二：把一定量的混合物與足量鹽酸反應，然后用如圖裝置測定產生的CO2氣體的體積，是利用排液法測定生成二氧化碳的氣體體積進行計算，廣口瓶中液體是飽和碳酸氫鈉；若直接采用如圖乙裝置，選用該溶液后實驗結果仍然不夠準確，依據氣體中的氯化氫會和碳酸氫鈉溶液反應生成二氧化碳氣體；

方案三：依據裝置圖分析氣體通過需要先檢查裝置氣密性，稱取n g樣品裝入廣口瓶中，打并止水夾，緩慢鼓入空氣數分鐘用來趕凈裝置中的空氣，關閉止水夾，在干燥管內填滿堿石灰，質量為m1 g，緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止，打開止水夾，緩慢鼓入空氣數分鐘，把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收，再稱量干燥管質量為m2 g計算；

鼓入空氣的目的是將裝置內殘余CO2全部趕入堿石灰中進行吸收；堿石灰具有吸水性，需要將氣體中的水蒸氣除盡；以此解答該題。

（1）測定樣品中Na2CO3的質量分數，樣品溶解后加入過量的CaCl2溶液會生成沉淀，分離方法為過濾；洗滌沉淀的操作是在過濾器中加水浸沒沉淀使水自然留下，重復操作23次；

故答案為：過濾；向過濾器中的沉淀加蒸餾水至浸沒過沉淀物，使水自然流下，重復23次；

（2）利用測定反應生成的二氧化碳氣體體積的方法測定，在碳酸氫鈉溶液中二氧化碳不反應，溶解度減小，利用裝置圖排飽和碳酸氫鈉溶液測定二氧化碳氣體的體積；選用該溶液后實驗結果仍然不夠準確，其原因可能是CO2氣體中混有的HCl氣體與NaHCO3溶液作用生成CO2；

故答案為：b；CO2氣體中混有的HCl氣體與NaHCO3溶液作用生成了CO2；

（3）I.依據裝置圖分析，結合操作順序中的給定步驟位置，實驗順序為：先檢查裝置氣密性，稱取ng樣品裝入廣口瓶中，打開止水夾，緩慢鼓入空氣數分鐘用來趕凈裝置中的空氣，關閉止水夾，在干燥管內填滿堿石灰，質量為m1 g，緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止，打開止水夾，緩慢鼓入空氣數分鐘，把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收，再稱量干燥管質量為m2 g計算，故正確的順序為③→②→⑥→⑧→⑤→①→⑦→⑥→④；

故答案為：②；⑧；①；⑥；

II.緩慢鼓入空氣數分鐘的目的是：把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收；堿石灰具有吸水性，因此需要將進入堿石灰中的氣體中水蒸氣除盡，

故答案為：把生成的二氧化碳全部趕到堿石灰干燥管中全部吸收；除去CO2氣體中的水蒸氣。