Question

【題目】某純堿廠生產(chǎn)的某批次碳酸鈉產(chǎn)品中可能含有氯化鈉雜質(zhì)。

Ⅰ定性檢驗：

要確定該產(chǎn)品中是否含有雜質(zhì)氯化鈉，則需加入的藥品是_____。

Ⅱ定量測定----測定純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)

方案一：氣體分析法．

（1）如圖1所示（鐵夾夾持的儀器是注射器），把一定量的該產(chǎn)品與足量稀硫酸反應(yīng)后，測定產(chǎn)生CO2的體積，根據(jù)CO2的密度計算質(zhì)量。實驗前向右拉注射器活塞，松開后如果_____，則裝置不漏氣。

（2）有同學(xué)提出以圖2代替圖1中的收集裝置，則所測CO2氣體的體積_____（填“偏大”、“偏小”或“不變”），原因是_____。

（3）也有人用圖3裝置進行測定，根據(jù)盛堿石灰的干燥管質(zhì)量的增重確定CO2的質(zhì)量（堿石灰的成分是CaO和NaOH的混合物）。該裝置氣密性良好，樣品完全反應(yīng)，但多次實驗發(fā)現(xiàn)測定結(jié)果有偏差。對此，在老師的指導(dǎo)下同學(xué)們重新設(shè)計了如下圖4的實驗裝置（固定裝置略去），通過測定U型管質(zhì)量的增重來確定CO2的質(zhì)量。

①C中的試劑應(yīng)為_____。D裝置中反應(yīng)化學(xué)方程式是_____。

②E裝置的作用是_____。

③為減少實驗的偏差，可以在a導(dǎo)管口鼓入空氣。為排除原有裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳殘留在裝置內(nèi)對實驗的影響，應(yīng)分別在何時鼓入空氣為宜_____。若沒有A裝置，則測定的Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)會_____（填“偏大”、“偏小”、“不變”）

方案二：沉淀分析法（如圖5所示）．則：

（1）試劑A是BaCl2溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（2）假設(shè)你所取樣品的質(zhì)量為m1，測得的沉淀的質(zhì)量為m2，請用含m1、m2的式子表示所測樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為_____。

Answer 1

【答案】足量的稀硝酸和硝酸銀溶液 注射器活塞回到原位（或復(fù)位） 偏小 部分CO2溶于水，或與水反應(yīng) 濃硫酸 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入D裝置，影響測量結(jié)果 反應(yīng)前后均要鼓入空氣 偏大 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 100%

【解析】

Ⅰ定性檢驗：要確定該產(chǎn)品中是否含有雜質(zhì)氯化鈉，關(guān)鍵是檢驗氯離子是否存在。故需加入的藥品是：足量的稀硝酸和硝酸銀溶液。加足量的稀硝酸先排出碳酸鈉的干擾，然后硝酸銀溶液與氯化鈉反應(yīng)生成氯化銀的沉淀，該沉淀不溶于稀硝酸；

方案一：（1）實驗前向右拉注射器活塞，松開后如果注射器活塞回到原位（或復(fù)位），則裝置不漏氣；

（2）以圖2代替圖1中的收集裝置，則所測CO2氣體的體積偏小，原因是：部分CO2溶于水，或與水反應(yīng)；

（3）①B中生成的氣體是濕潤的二氧化碳氣體，經(jīng)過D裝置前，應(yīng)進行干燥，故C中的試劑應(yīng)為濃硫酸；氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

②E裝置中的藥品是堿石灰，其作用是：防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入D裝置，影響測量結(jié)果；

③為排除原有裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳殘留在裝置內(nèi)對實驗的影響，應(yīng)分別在反應(yīng)前后均要鼓入空氣；A裝置可以吸收空氣中的二氧化碳，若沒有A裝置，則空氣中的二氧化碳會進入裝置，導(dǎo)致測定的Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)會偏大；

方案二：（1）氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇的沉淀和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；

（2）設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x。

x=

樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為×100％。