Question

13．某探究性學習小組設(shè)計了測定純堿樣品（含NaCl雜質(zhì)）中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的實驗方案；請回答下列問題：
（1）碳酸根離子沉淀法．實驗步驟：
①用托盤天平稱取wg樣品放入燒杯中加水溶解；
②加入足量BaCl₂溶液充分反應(yīng)．
③過濾、洗滌、干燥、稱量沉淀的質(zhì)量為mg；
④樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{106m}{197w}×100%$．（寫出計算過程）
（2）氣體法．學習小組利用如圖裝置測定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

①實驗裝置乙中盛放的試劑為濃硫酸，裝置丁的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入丙中．
②學習小組通過測量丙裝置實驗前后的質(zhì)量．確定二氧化碳的質(zhì)量．實驗中滴加稀硫酸的速度過快，產(chǎn)生的氣流過急．會導(dǎo)致測得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏低（填寫“偏高”“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析 （1）④根據(jù)白色沉淀碳酸鋇的質(zhì)量可以求出碳酸鈉的質(zhì)量，進一步可以求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；
（2）裝置分析可知，含NaCl雜質(zhì)中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的測定，利用稀硫酸和樣品反應(yīng)生成二氧化碳，通過裝置乙干燥二氧化碳，通過丙裝置吸收二氧化碳，稱重得到生成二氧化碳的質(zhì)量，計算樣品中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)，丁裝置是防止空氣中的二氧化碳進入裝置丙，引起測定誤差．
①濃硫酸具有吸水性，堿石灰能夠吸收水和二氧化碳；
②如果氣流過急，則二氧化碳不容易完全吸收．

解答 解：（1）④設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
 106                   197
   x                     mg
$\frac{106}{197}=\frac{x}{mg}$
x=$\frac{106m}{197}$g
樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為$\frac{106m}{197w}×100%$
故答案為：$\frac{106m}{197w}×100%$；
（2）①二氧化碳進入氫氧化鈉溶液前應(yīng)該除去水，濃硫酸具有吸水性，可以用濃硫酸除去二氧化碳中的水，為了防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣影響實驗結(jié)果，可以用堿石灰進行吸收．故答案為：濃硫酸，防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入丙中．
②實驗中滴加稀硫酸的速度過快，產(chǎn)生的氣流過急，二氧化碳不能完全被氫氧化鈉溶液吸收，導(dǎo)致測得樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)偏低．故答案：偏低．

點評 本題考查了根據(jù)化學方程式進行計算時，要注意規(guī)范性，計算要準確，化學方程式要注意遵循質(zhì)量守恒定律，即配平，題目難度中等．