Question

【題目】純堿是工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中的重要物質(zhì)．某興趣小組為測定某工業(yè)純堿（假設(shè)僅含碳酸氫鈉雜質(zhì)）中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，設(shè)計了下列四種實驗方案進行探究．請?zhí)羁眨?/span>
方案一：純堿樣品 測定剩余固體質(zhì)量
（1）分別稱取干燥坩堝和純堿樣品的質(zhì)量，將純堿樣品放入坩堝中充分加熱．坩堝中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(fù)“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(xù)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(zhì)量分數(shù)為： ．
方案三：純堿樣品溶液 測定沉淀質(zhì)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(yīng)混和物過濾后的下一步操作是： ， 沉淀經(jīng)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(zhì)量分數(shù)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(zhì)量
（5）本實驗采用如下圖裝置，C中盛放的物質(zhì)是 ．
（6）反應(yīng)前后都要通入N2 ， 反應(yīng)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(nèi)的空氣，將生成的二氧化碳從容器內(nèi)排出，被D裝置中堿石灰吸收
【解析】解：方案一：（1）坩堝中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(jù)加熱后殘渣的質(zhì)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(jù)實驗原理，用酚酞作指示劑時，發(fā)生反應(yīng)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(yīng)根據(jù)V1來計算碳酸鈉的質(zhì)量；繼續(xù)用甲基橙作指示劑滴定至終點，發(fā)生反應(yīng)：：NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl，消耗0.1molL﹣1HCl溶液V2mL．根據(jù)（V2﹣V1）計算NaHCO3的質(zhì)量，則Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)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(fā)生如下反應(yīng)Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+2NaOH，
NaHCO3+Ca（OH）2=CaCO3↓+NaOH+H2O，均產(chǎn)生CaCO3沉淀，根據(jù)樣品的總量和生成CaCO3沉淀的量，可以計算碳酸鈉質(zhì)量，就可得出純堿的質(zhì)量分數(shù)．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(zhì)量分數(shù)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(zhì)是濃硫酸，所以答案是：濃硫酸；（6）該方案關(guān)鍵是要獲得產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量，實驗前容器內(nèi)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(yīng)后裝置中容器內(nèi)含有二氧化碳，不能被C中堿石灰完全吸收，導(dǎo)致測定結(jié)果有較大誤差，所以反應(yīng)前后都要通入N2 ， 反應(yīng)后通入N2的目的是：排盡裝置內(nèi)的空氣，將生成的二氧化碳從容器內(nèi)排出，被D裝置中堿石灰吸收，
所以答案是：排盡裝置內(nèi)的空氣，將生成的二氧化碳從容器內(nèi)排出，被D裝置中堿石灰吸收．