Question

【題目】為測定蘇打中Na2CO3的含量（含NaHCO3雜質(zhì)），實(shí)驗小組設(shè)計了如下三個實(shí)驗方案。

方案Ⅰ．①稱量：儀器X的質(zhì)量為ag；②稱量：儀器X和裝有試樣的質(zhì)量為bg；③加熱；④冷卻；⑤稱量：儀器X和殘余物的質(zhì)量為cg；⑥重復(fù)____________操作，直至恒重，質(zhì)量為dg。

(1)儀器X是____________（填名稱），方案 Ⅰ 的實(shí)驗原理是：____________（用化學(xué)方程式表示）。

(2)請將步驟⑥補(bǔ)充完整：重復(fù)____________操作，步驟⑥的目的是：____________。

(3)計算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)要用到的數(shù)據(jù)是____________（選填a、b、c、d）。

方案Ⅱ．稱量一定量樣品，選用合適的裝置測定樣品與硫酸反應(yīng)生成的氣體體積。

(4)為提高測定準(zhǔn)確性，應(yīng)選用發(fā)生裝置____________（選填“A”或“B”）和量氣裝置D；裝置D比裝置C準(zhǔn)確性高的原因是____________（任一條原因）。

(5)檢查裝置A的氣密性：向A的分液漏斗中加入適量水，按圖連接好裝置，關(guān)閉止水夾F，打開活塞E，發(fā)現(xiàn)分液漏斗中的水持續(xù)滴下，說明A漏氣。該判斷是否正確，并說明理由：____________。

方案Ⅲ．稱量0.2570g樣品，置于錐形瓶中，加適量水溶解，滴2滴酚酞試液，用0.1000mol/L鹽酸滴定至溶液由淺紅色變成無色且半分鐘不變色，反應(yīng)原理：Na2CO3＋HCl→NaHCO3＋NaCl，重復(fù)上述操作兩次。

(6)用密度為1.19g/mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.37的濃鹽酸，配制1L0.1000mol/L稀鹽酸，所需的定量儀器是：滴定管、1L容量瓶，其中滴定管的作用是____________。滴定管和容量瓶在使用前都要進(jìn)行的操作是__________。（選填序號）

Y．檢漏 Z．用蒸餾水洗滌 W．用待裝液潤洗

(7)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________（小數(shù)點(diǎn)后保留四位）。

滴定次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	稀鹽酸的體積/mL
		滴定前讀數(shù)	滴定后讀數(shù)
1	0.2570	1.00	21.01
2	0.2570	0.50	20.49
3	0.2570	1.20	21.20

Answer 1

【答案】坩堝 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ③④⑤（或加熱、冷卻、稱量） 保證碳酸氫鈉完全分解 a、b、d A D的量液管比C的量筒測量液體體積精確度好 錯誤，A中分液漏斗和燒瓶之間因有導(dǎo)管相連而壓強(qiáng)始終相同，不論氣密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下 量取濃鹽酸的體積 Y、Z 0.8249

【解析】

方案Ⅰ．實(shí)驗原理是利用灼燒稱重法，求出NaHCO3分解生成Na2CO3的質(zhì)量，從而求出NaHCO3的質(zhì)量，并最終求出樣品中Na2CO3的質(zhì)量，計算樣品中Na2CO3的純度。實(shí)驗操作過程中，需要稱量坩堝的質(zhì)量、坩堝與樣品的質(zhì)量和、坩堝與灼燒后固體的質(zhì)量和，實(shí)驗的關(guān)鍵是確保固體分解完全，所以需重復(fù)操作。

方案Ⅱ．實(shí)驗原理是利用樣品中Na2CO3、NaHCO3與硫酸完全反應(yīng)生成CO2，并準(zhǔn)確測定生成CO2的體積，所以CO2體積的準(zhǔn)確測定是實(shí)驗成功的關(guān)鍵。具體操作上，硫酸的滴加，不因液體的加入影響氣體的體積；氣體體積的量取，數(shù)值準(zhǔn)確。

方案Ⅲ．實(shí)驗原理是利用反應(yīng)Na2CO3＋HCl→NaHCO3＋NaCl，求出所耗鹽酸的體積，從而求出消耗鹽酸的物質(zhì)的量，進(jìn)而求出樣品中所含Na2CO3的質(zhì)量，計算樣品中Na2CO3的純度。實(shí)驗的關(guān)鍵是確保鹽酸體積的準(zhǔn)確性，所以量取濃鹽酸體積時，儀器精度要高，滴定終點(diǎn)確定時，判斷要準(zhǔn)。

(1)儀器X用于灼燒固體，所以應(yīng)是坩堝，方案 Ⅰ 是灼燒分解NaHCO3雜質(zhì)，實(shí)驗原理是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。答案為：坩堝；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

(2)為減少實(shí)驗誤差，確保NaHCO3完全分解，需將灼燒所得固體再灼燒，看其質(zhì)量是否變化，所以步驟⑥應(yīng)為：重復(fù)③④⑤（或加熱、冷卻、稱量）操作，步驟⑥的目的是：保證碳酸氫鈉完全分解。答案為：③④⑤（或加熱、冷卻、稱量）；保證碳酸氫鈉完全分解；

(3)因為不能保證質(zhì)量為cg的殘留物是否含有NaHCO3，此數(shù)據(jù)不可用，所以要計算Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)需用到的數(shù)據(jù)是a、b、d。答案為：a、b、d；

(4)因為A中分液漏斗和燒瓶之間有導(dǎo)管相連，壓強(qiáng)始終相同，液體容易流下，且不會因液體的加入影響氣體體積，所以為提高測定準(zhǔn)確性，應(yīng)選用發(fā)生裝置A和量氣裝置D；裝置C使用量筒，裝置D用量液管，后者精度高，所以D中準(zhǔn)確性高的原因是D的量液管比C的量筒測量液體體積精確度好。答案為：A；D的量液管比C的量筒測量液體體積精確度好；

(5) A中分液漏斗與燒瓶內(nèi)氣體相通，壓強(qiáng)相等，液體流出順利，所以該判斷錯誤，理由是：錯誤，A中分液漏斗和燒瓶之間因有導(dǎo)管相連而壓強(qiáng)始終相同，不論氣密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下。答案為：錯誤，A中分液漏斗和燒瓶之間因有導(dǎo)管相連而壓強(qiáng)始終相同，不論氣密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下；

(6)用濃鹽酸配制稀鹽酸，需要量取濃鹽酸的體積，所以使用酸式滴定管，滴定管的作用是量取濃鹽酸的體積。滴定管和容量瓶在使用前都要檢查是否漏液及用蒸餾水洗滌，所以需進(jìn)行的操作是Y、Z。答案為：量取濃鹽酸的體積；Y、Z；

(7)由表中數(shù)據(jù)，可求出所用稀鹽酸的平均體積為=20.00mL，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=0.8249。答案為：0.8249。