Question

化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)方案,測定某已部分變質(zhì)的小蘇打樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

【方案一】 稱取一定質(zhì)量的固體樣品,通過加熱至恒重后冷卻,稱量剩余固體質(zhì)量,計(jì)算。

(1)下列儀器中,在灼燒固體樣品時(shí)必須用到的是　　　　(填名稱)。 

(2)實(shí)驗(yàn)中需加熱至恒重的目的是:　 。

(3)實(shí)驗(yàn)中確定加熱至恒重的方法是:　 。

(4)若加熱過程中有晶體迸濺出來,則測得的結(jié)果　　　　(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

【方案二】 稱取一定質(zhì)量樣品,置于小燒杯中,加適量水溶解;向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過濾,洗滌,干燥沉淀,稱量固體質(zhì)量,計(jì)算。

(已知:Ba2++OH-+HCBaCO3↓+H2O)

(1)過濾操作中,除了燒杯、漏斗外,還要用到的玻璃儀器為 　　。

(2)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否完全的方法是　 。

(3)實(shí)驗(yàn)中洗滌沉淀的操作是　 。

(4)實(shí)驗(yàn)中判斷沉淀是否洗滌干凈的方法是　 。

【方案三】 按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

(1)B裝置內(nèi)所盛試劑是　　　　;D裝置的作用是　　　　　　　　　　　　　　;分液漏斗中　　　　(填“能”或“不能”)用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(2)實(shí)驗(yàn)前稱取17.9 g樣品,實(shí)驗(yàn)后測得C裝置增重8.8 g,則樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為　　　　。

(3)根據(jù)此實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù),測定結(jié)果有誤差,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)裝置還存在一個(gè)明顯缺陷是　 。

 

Answer 1

【方案一】 (1)坩堝、泥三角

(2)保證NaHCO3分解完全

(3)兩次稱量固體的質(zhì)量差不超過0.1 g

(4)偏小

【方案二】 (1)玻璃棒

(2)靜置,向上層清液滴加一滴Ba(OH)2溶液,觀察是否有白色沉淀生成

(3)向漏斗里加入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水自然流完后,重復(fù)操作2～3次

(4)取少量最后一次洗滌沉淀的濾液于試管中,滴加一滴Na2SO4溶液,觀察是否有白色沉淀生成

【方案三】 (1)濃H2SO4　防止空氣中的水蒸氣、CO2進(jìn)入C裝置　不能

(2)29.6%

(3)缺少一套將A、B內(nèi)的CO2氣體驅(qū)趕到C里的裝置(或其他合理答案)

【解析】【方案一】 小蘇打受熱分解,根據(jù)反應(yīng)前后固體質(zhì)量的變化,可以測定小蘇打樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。(1)給固體灼燒需用到的儀器有:酒精燈、三腳架、坩堝、泥三角、坩堝鉗。(2)加熱至恒重的目的是保證NaHCO3分解完全。(3)當(dāng)兩次稱量剩余固體的質(zhì)量差不超過0.1 g時(shí),說明已經(jīng)加熱至恒重。(4)加熱過程中迸濺出晶體時(shí),最后剩余的固體質(zhì)量減小,求出的小蘇打的質(zhì)量增大,進(jìn)而求出的蘇打的質(zhì)量減小。

【方案二】 (1)過濾操作中用到的儀器有:鐵架臺(tái)(附鐵圈)、燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙。(2)判斷沉淀是否完全的方法是:靜置,向上層清液中繼續(xù)滴加沉淀劑,若有沉淀生成,則說明沉淀不完全;若無沉淀生成,則說明沉淀已完全。(3)洗滌沉淀的操作是向漏斗里加入蒸餾水,使水面沒過沉淀物,等水自然流完后,重復(fù)操作2～3次。(4)要判斷沉淀是否洗干凈就要分析如果沒有洗凈,洗滌液中含有何種易于鑒別的離子,然后取最后一次的洗滌液,選擇適當(dāng)?shù)脑噭┻M(jìn)行實(shí)驗(yàn),該題若沒有洗干凈,會(huì)含有OH-、Ba2+、HC、C離子,現(xiàn)象明顯的是用S鑒別Ba2+。

【方案三】 (1)A裝置是將樣品中的Na2CO3、NaHCO3完全轉(zhuǎn)化為CO2,產(chǎn)生的CO2被C裝置吸收,通過稱量C裝置吸收前后的質(zhì)量差(即產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量),可以求出Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量,進(jìn)而求出小蘇打樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由于堿石灰既能吸收CO2又能吸收水蒸氣,所以從A裝置中出來的氣體在進(jìn)入C裝置前,必須除去CO2氣體中的水蒸氣,C裝置后面必須連接一防止空氣中的水蒸氣、CO2進(jìn)入的裝置。用鹽酸代替稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),揮發(fā)出來的HCl氣體會(huì)被C裝置吸收而導(dǎo)致測定結(jié)果不準(zhǔn)確。(2)設(shè)樣品中Na2CO3的物質(zhì)的量為x,NaHCO3的物質(zhì)的量為y。則有:44 g·mol-1(x+y)=8.8 g,106 g·mol-1 x+84 g·mol-1 y=17.9 g,解得:

x=0.05 mol,y=0.15 mol�？汕蟪鰳悠分�Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為29.6%。(3)由于A、B裝置內(nèi)的CO2氣體無法完全進(jìn)入C裝置里,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測得的結(jié)果有誤差,應(yīng)增加一套將A、B內(nèi)的CO2氣體驅(qū)趕到C里的裝置(合理

即可)。