Question

【題目】純堿是工業生產和日常生活中的重要物質．某興趣小組為測定某工業純堿（假設僅含碳酸氫鈉雜質）中碳酸鈉的質量分數，設計了下列四種實驗方案進行探究．請填空：
方案一：純堿樣品 測定剩余固體質量
（1）分別稱取干燥坩堝和純堿樣品的質量，將純堿樣品放入坩堝中充分加熱．坩堝中發生反應的化學方程式為： ．
（2）將坩堝置于干燥器中冷卻后稱量．實驗時需要重復“加熱、冷卻、稱量”操作多次，其目的是： ． 方案二：稱取mg樣品配成250mL溶液，從中取25mL溶液先用酚酞作指示劑用0.1molL﹣1HCl溶液滴定至終點，消耗0.1molL﹣1HCl溶液V1mL，繼續用甲基橙作指示劑滴定至終點，消耗0.1molL﹣1HCl溶液V2mL．則該樣品中碳酸鈉的質量分數為： ．
方案三：純堿樣品溶液 測定沉淀質量
（3）稱取m1g樣品，置于小燒杯中，加水溶解．向小燒杯中滴加足量氯化鈣溶液．將反應混和物過濾后的下一步操作是： ， 沉淀經干燥后稱量為m2g．
（4）如果用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液作沉淀劑，在其他操作正確的情況下，測得樣品中的碳酸鈉質量分數將比實際（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．方案四：純堿樣品 測定生成二氧化碳的質量
（5）本實驗采用如下圖裝置，C中盛放的物質是 ．
（6）反應前后都要通入N2 ， 反應后通入N2的目的是 ．

Answer 1

【答案】
（1）2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
（2）加熱至恒重，以保證NaHCO3全部分解； ×100%
（3）洗滌沉淀
（4）不變
（5）濃硫酸
（6）排盡裝置內的空氣，將生成的二氧化碳從容器內排出，被D裝置中堿石灰吸收
【解析】解：方案一：（1）坩堝中發生反應的化學方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，所以答案是：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O；保證NaHCO3全部分解．（2）該方案根據加熱后殘渣的質量來求解，要加熱至恒重，以保證NaHCO3全部分解，所以答案是：加熱至恒重，以保證NaHCO3全部分解； 方案二：根據實驗原理，用酚酞作指示劑時，發生反應為：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，用0.1molL﹣1 HCl溶液滴定至終點，消耗0.1molL﹣1 HCl溶液V1 mL，應根據V1來計算碳酸鈉的質量；繼續用甲基橙作指示劑滴定至終點，發生反應：：NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl，消耗0.1molL﹣1HCl溶液V2mL．根據（V2﹣V1）計算NaHCO3的質量，則Na2CO3的質量分數為： = ×100%，所以答案是： ×100%；
方案三：（3）碳酸鈣沉淀會附著氯化鈉、氯化鈣，過濾后需用蒸餾水洗滌沉淀；所以答案是：洗滌沉淀；（4）在一定量樣品中加入足量Ca（OH）2溶液，此時分別發生如下反應Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH，
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+NaOH+H2O，均產生CaCO3沉淀，根據樣品的總量和生成CaCO3沉淀的量，可以計算碳酸鈉質量，就可得出純堿的質量分數．故用氫氧化鈣溶液代替氯化鈣溶液作沉淀劑，在其他操作正確的情況下，測得樣品中的碳酸鈉質量分數不變；所以答案是：不變；
方案四：（5）C裝置干燥二氧化碳，所以C中盛放的物質是濃硫酸，所以答案是：濃硫酸；（6）該方案關鍵是要獲得產生的CO2的質量，實驗前容器內含有空氣，空氣中含有二氧化碳，會影響生成的二氧化碳的量，反應后裝置中容器內含有二氧化碳，不能被C中堿石灰完全吸收，導致測定結果有較大誤差，所以反應前后都要通入N2 ， 反應后通入N2的目的是：排盡裝置內的空氣，將生成的二氧化碳從容器內排出，被D裝置中堿石灰吸收，
所以答案是：排盡裝置內的空氣，將生成的二氧化碳從容器內排出，被D裝置中堿石灰吸收．