(2014•山东模拟)某校化学研究性学习小组设计如下实验方案,测定放置己久的小苏打样品中纯碱的质量分数.

(2014•山东模拟)某校化学研究性学习小组设计如下实验方案,测定放置己久的小苏打样品中纯碱的质量分数.
(1)方案一:称取一定质量的样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称取剩余固体质量,计算.实验中加热至恒重的目的是______.
(2)方案二:按图装置进行实验.并回答以下问题.
①实验前先______.分液漏斗中应该装______(“盐酸”或“硫酸”).
D装置的作用是______.
②实验中除称量样品质量外,还需称______装置前后质量的变化.
③根据此实验得到的数据,测定结果有误差.因为实验装置还存在一个明显缺陷,该缺陷是______.
(3)方案三:称取一定量样品,置于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量氯化钡溶液.过滤洗涤,干燥沉淀,称量固体质量,计算:
①过滤操作中,除了烧杯,漏斗外,还用到的玻璃仪器有______.
②实验中判断沉淀是否完全的方法是______.
③已知称得样品21.2g,干燥的沉淀质量为19.7g,则样品中碳酸钠的质量分数为______.
晕你003 1年前 已收到1个回答 举报

727475538 幼苗

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解题思路:(1)该方案原理为在加热的条件下Na2CO3能够稳定存在,而NaHCO3较易发生如下的分解反应2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O,从而可根据其反应产生的CO2和水蒸汽H2O的量或残留的固体的量推算出小苏打样品中纯碱的质量分数,该方案根据加热后残渣的质量来求解,自然要加热至恒重,以保证NaHCO3全部分解;
(2)该方案原理为一定量混合样品与足量的稀硫酸分别发生如下反应Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O,2 NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+2CO2↑+2H2O↑,根据所产生的CO2的质量,可以分别求得样品中Na2CO3和NaHCO3的质量从而得出纯碱的质量分数.该方案关键是要获得产生的CO2的质量,自然在实验前要检查装置的气密性,要将装置中的CO2全部被碱石灰所吸收,要称量碱石灰在吸收CO2前后的质量.
①制备气体实验,实验前应先检验装置气密性.盐酸具有挥发性,会影响实验结果.D干燥管中的碱石灰吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入C.
②实验根据C装置前后质量变化判断生成二氧化碳的质量.
③装置中容器内含有二氧化碳,不能被C中碱石灰完全吸收,导致测定结果有较大误差.
(3)该方案原理为在样品中加入BaCl2溶液,其中Na2CO3可与BaCl2发生反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3与BaCl2则不反应.从而根擗产生的沉淀量,得出纯碱的质量分数.方案关键是测定BaCO3沉淀的质量,自然要保证沉淀完全,要正确过滤好.
①根据过滤具体操作判断所需仪器.
②试验中判断沉淀是否完全的方法是:取少量滤液,再滴加BaCl2溶液少许,如无白色沉淀出现,说明沉淀完全.
③在一定量样品中加入足量BaCl2溶液,此时发生如下反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3与BaCl2则不反应,产生BaCO3沉淀,根据样品的总量和生成BaCO3沉淀的量,就可得出纯碱的质量分数.

(1)该方案根据加热后残渣的质量来求解,要加热至恒重,以保证NaHCO3全部分解.
故答案为:保证NaHCO3全部分解.
(2)①该方案是要获得产生的CO2的质量,在实验前要检查装置的气密性;盐酸具有挥发性,会影响实验结果,所以选择稀硫酸;D干燥管中的碱石灰吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入C被吸收,减少误差.
故答案为:检查装置的气密性;稀硫酸;吸收空气中的水蒸气、二氧化碳,防止进入C被吸收;
②根据所产生的CO2的质量及样品质量,分别求得样品中Na2CO3和NaHCO3的质量从而得出纯碱的质量分数,所以需称量C装置前后质量变化判断生成二氧化碳的质量.
故答案为:C.
③装置A、B中容器内含有二氧化碳,不能被C中碱石灰完全吸收,导致测定结果有较大误差;
故答案为:装置A、B中容器内含有二氧化碳,不能被C中碱石灰完全吸收,导致测定结果有较大误差;
(3)①过滤操作中,除了烧杯、漏斗外还用到玻璃棒引流.
故答案为:玻璃棒.
②试验中判断沉淀是否完全的方法是:取少量滤液,再滴加BaCl2溶液少许,如无白色沉淀出现,说明沉淀完全;
故答案为:取少量滤液,再滴加BaCl2溶液少许,如无白色沉淀出现,说明沉淀完全;
③此时发生如下反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,而NaHCO3与BaCl2则不反应,产生BaCO3沉淀;样品21.2g,干燥的沉淀质量为19.7g,沉淀为碳酸钡沉淀,物质的量为[19.7g/197g/mol]=0.1mol,碳酸钠物质的量为0.1mol,所以碳酸钠质量分数为[0.1mol×106g/mol/21.2g]×100%=50%.
故答案为:50%;

点评:
本题考点: 探究物质的组成或测量物质的含量;钠的重要化合物.

考点点评: 本题以实验探究“测定放置已久的小苏打样品中纯碱的质量分数”为载体,考查学生对于实验原理与装置理解评价、实验基本操作、化学计算等,难度中等,题目涉及到的小苏打和纯碱的化学知识是多方面的,构成了一道多角度的探究题.

1年前

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