Question

【题目】我国著名的闽籍制碱专家侯德榜，在纯碱制造方面做出了重大贡献。用“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质，化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究，在老师的指导下，他们设计了下列两种实验方案进行试验。

资料摘要：

Ⅰ．碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。

Ⅱ．浓硫酸具有很强的吸水性；碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。

[方案一] 样品与氯化钙溶液反应,测定Na2CO3的质量分数

样品与氯化钙溶液的反应实验（杂质不与氯化钙溶液反应）：

（1）分析滴加的CaCl2溶液要过量的原因：______________________________________________；

（2）将反应后的混合物进行过滤，把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量。称得沉淀物的质量为10g

（已知 Na2CO3和CaCO3的相对分子质量分别为106和100）,计算Na2CO3的质量分数为___________。

[方案二] 样品与稀盐酸反应,测定Na2CO3的质量分数

利用下图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO2气体的质量，计算Na2CO3的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）。

（3）打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的 ，再接上装置C和D。

（4）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸（杂质不与盐酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式为 _______________________________________________________________________。

（5）待装置A中的反应结束后，再一次打开止水夹K，继续往装置通入已除去CO2的空气一会儿。根据质量守恒定律，装置_________（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO2的质量，由此计算出该样品中Na2CO3的质量分数。若没有装置D，将会使测定结果 ______________（选填“偏大”或“偏小”）。

Answer 1

【答案】

（1）与碳酸钠完全反应；

(2) 91.4%

（3）二氧化碳

（4） Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

（5）C、 偏大

【解析】

试题分析：（1）滴加的CaCl2溶液要过量的原因与碳酸钠充分反应

（2）解：设Na2CO3的质量分数为X

Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

106 100

11.6gx 10g

106/100=11.6gx/10g x=91.4%

（3）空气中含有二氧化碳，所以打开止水夹K，先对装置A和B（已连接）通入已除去CO2的空气一会儿，以排尽装置A和B中含有的二氧化碳，再接上装置C和D

（4）盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑

(5)由质量守恒定律可知装置C中反应前后的质量差就是产生CO2的质量，装置D的作用防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C，所以若没有装置D，将会使测定结果偏大．