Question

【題目】某純堿廠生產的某批次碳酸鈉產品中可能含有氯化鈉雜質。

Ⅰ定性檢驗：

要確定該產品中是否含有雜質氯化鈉，則需加入的藥品是_____。

Ⅱ定量測定----測定純堿樣品中Na2CO3的質量分數

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），把一定量的該產品與足量稀硫酸反應后，測定產生CO2的體積，根據CO2的密度計算質量。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，根據盛堿石灰的干燥管質量的增重確定CO2的質量（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，但多次實驗發現測定結果有偏差。對此，在老師的指導下同學們重新設計了如下圖4的實驗裝置（固定裝置略去），通過測定U型管質量的增重來確定CO2的質量。

①C中的試劑應為_____。D裝置中反應化學方程式是_____。

②E裝置的作用是_____。

③為減少實驗的偏差，可以在a導管口鼓入空氣。為排除原有裝置內空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳殘留在裝置內對實驗的影響，應分別在何時鼓入空氣為宜_____。若沒有A裝置，則測定的Na2CO3的質量分數會_____（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，反應的化學方程式是_____。

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

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（或復位） 偏小 部分CO2溶于水，或與水反應 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，影響測量結果 反應前后均要鼓入空氣 偏大 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 100%

【解析】

Ⅰ定性檢驗：要確定該產品中是否含有雜質氯化鈉，關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；

（3）①B中生成的氣體是濕潤的二氧化碳氣體，經過D裝置前，應進行干燥，故C中的試劑應為濃硫酸；氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應的化學方程式為：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，影響測量結果；

③為排除原有裝置內空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳殘留在裝置內對實驗的影響，應分別在反應前后均要鼓入空氣；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，導致測定的Na2CO3的質量分數會偏大；

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

（2）設樣品中碳酸鈉的質量為x。

x=

樣品中碳酸鈉的質量分數為×100％。