Question

工业生产的纯碱中常含有少量NaCl杂质．为测定某纯碱样品的纯度，化学课外活动小组设计了三种实验方案：
方案一：取样品溶解后，加试剂使CO₃^2-沉淀，测定沉淀的质量．
方案二：用0.100mol/L盐酸滴定．
方案三用稀酸将CO₃^2-转化为CO₂，测定CO₂的质量．
（1）方案一的操作步骤有：①称量并溶解样品；②加入足量的BaCl₂溶液；③过滤；④洗涤；⑤干燥；⑥称量并进行恒重操作．称量时所需定量实验仪器为

电子天平

．判断是否达到恒重的标准是

前后两次称量的质量差不超过0.001g

．
（2）方案二的具体过程如图甲：
①操作1所需要的仪器有

烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管

．
②滴定时选择的指示剂为甲基橙．当溶液

黄色恰好变成橙色，且半分钟内不褪色

时，说明达到了滴定终点．
③为减少偶然误差，通常的处理办法是

做2-3次平行实验

．
④滴定时若锥形瓶内有少量液体溅出，则测定结果

偏低

．（选填“偏高”、“偏低”、“不影响”，下同），若盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用未知液润洗，测定结果

不影响

．
（3）方案三的实验装置如图乙：操作步骤有：①检查装置的气密性；②在干燥管内装满碱石灰，称量质量为W₁ g；③称量W₂ g样品装入广口瓶B中；④关闭止水夹；⑤缓慢加入稀H₂SO₄至不再产生气体为止；⑥打开止水夹；⑦缓缓鼓入空气数分钟，再称量干燥管，质量为W₃ g．该方案样品中纯碱的质量分数为

53(W3-W1)

22W2

（用代数式表示）．上图中装置A的作用是

吸收空气中的二氧化碳

．装置C的作用是

吸收二氧化碳中的水蒸气

．有同学认为空气中的水蒸气会进入干燥管导致测量结果

偏大

（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．改进措施可以是

在干燥管右边再加一个装有碱石灰的干燥管

．
（4）若用如图丙装置对样品进行分析，根据量瓶中收集到的液体的体积来计算样品中碳酸钠的含量．则下列装置中，最合理的是

B

．（选填序号）

Answer 1

分析：（1）方案一 根据天平的感量确定称量仪器，当前后两次称量的质量差不超过0.001g时说明已经达到恒重；
（2）方案二①根据一定物质的量浓度溶液的配制步骤选取实验仪器；
②甲基橙的变色范围是3.1-4.4，碳酸钠溶液呈碱性，所以滴有甲基橙的碳酸钠溶液呈黄色，当滴定终点时，溶液黄色恰好变成橙色；
③为减少误差，应多做几次实验取平均值；
④能影响溶质物质的量的因素影响测定结果，否则不影响测定结果；
（3）方案三根据二氧化碳和碳酸钠的关系式计算其质量分数；空气中含有二氧化碳，属于酸性氧化物能被碱液吸收，浓硫酸具有吸水性，据此分析；
（4）用排溶液的方法测量气体体积，导管应该是“短进长出”，且所用溶液不能和二氧化碳反应．

解答：解：（1）方案一 托盘天平的过量是0.1g，电子天平的感量是0.001g，所以称量药品时用电子天平，当前后两次称量的质量差不超过0.001g时说明已经达到恒重，
故答案为：电子天平；前后两次称量的质量差不超过0.001g；
（2）方案二①配制一定物质的量浓度溶液时，用烧杯溶解固体药品，用玻璃棒搅拌固体溶解和引流溶液，用容量瓶配制溶液，用胶头滴管定容，
故答案为：烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；
②甲基橙的变色范围是3.1-4.4，碳酸钠溶液呈碱性，所以滴有甲基橙的碳酸钠溶液呈黄色，当滴定终点时，溶液呈酸性，溶液黄色恰好变成橙色，且半分钟内不褪色，
故答案为：黄色恰好变成橙色，且半分钟内不褪色；
③为减少误差，应多做几次实验取平均值，即做2-3次平行实验，故答案为：做2-3次平行实验；
④滴定时若锥形瓶内有少量液体溅出，导致锥形瓶内溶液中溶质减少，所以测定结果偏低，若盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用未知液润洗，对锥形瓶内溶液中的溶质无影响，所以测定结果无影响，
故答案为：偏低；无影响；
（3）碱石灰吸收的物质是二氧化碳，二氧化碳的质量是（W₃-W₁）g，根据碳原子守恒得碳酸钠的质量=

106(W3-W1)

44

g，则纯碱的质量分数=

53(W3-W1)

22W2

；空气中含有二氧化碳，A中氢氧化钠溶液用于吸收空气中二氧化碳，防止干扰碳酸钠的测定；反应生成的二氧化碳中含有水蒸气，碱石灰能吸收水蒸气而影响二氧化碳的测定，所以用C装置中的浓硫酸吸收水蒸气；空气中的水蒸气进入干燥管而影响二氧化碳的测定，为防止水蒸气的干扰，应该在干燥管右边再加一个装有碱石灰的干燥管，
故答案为：

53(W3-W1)

22W2

；吸收空气中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸气；偏大；在干燥管右边再加一个装有碱石灰的干燥管；
（4）用排溶液的方法测量气体体积，导管应该是“短进长出”，即进气管长度小于出液管长度，且所用溶液不能和二氧化碳反应，碳酸氢钠中含有碳酸氢根离子能抑制二氧化碳的溶解，故选B．

点评：本题考查了探究物质的组成和测量物质的含量，注意空气中含有的二氧化碳和水蒸气对二氧化碳的测定有影响，所以为防止干扰要先除去空气中二氧化碳和水蒸气，为易错点．