Question

化學(xué)興趣小組的同學(xué)為測定某Na₂CO₃和NaCl的固體混合物樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)，請你參與并完成對有關(guān)問題的解答。

圖1                                       圖2  

（1）甲同學(xué)用圖1所示裝置測定CO₂的質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)時(shí)稀硫酸是與樣品中的           (填“Na₂CO₃”或"NaCl”)發(fā)生反應(yīng)。儀器b的名稱是             。洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，此濃硫酸的作用是           。

（2）乙同學(xué)用圖2所示裝置，取一定質(zhì)量的樣品(為m g；已測得)和足量稀硫酸反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，完成樣品中Na₂CO₃”質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定。

①實(shí)驗(yàn)前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內(nèi)推壓，若b下端玻璃管中的         上升，則裝置氣密性良好。

②在實(shí)驗(yàn)完成時(shí)，能直接測得的數(shù)據(jù)是CO₂的            (填“體積’’或“質(zhì)量’’)。

（3）丙同學(xué)用下圖所示方法和步驟實(shí)驗(yàn)：

①操作I涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有          、洗滌；操作Ⅱ涉及的實(shí)驗(yàn)名稱有干燥、         。

②丙測得的樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為             。

（4）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，將672 mL CO₂氣通入50 mL1mol/LKOH溶液中，完全反應(yīng)后，所得溶液中K₂CO₃和KHCO₃的物質(zhì)的量之比為(設(shè)反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì))                   。

 

Answer 1

【答案】

（1）Na₂CO₃ (1分)  分液漏斗(1分)  除去CO₂中的水蒸氣(1分)

（2）①液面(1分)②體積(1分)

（3）①過濾(1分)  稱量(1分)  ②106y/197x (1分)

（4）n(K₂CO₃):n(KHCO₃)=2:1(2分)

【解析】

試題分析：（1） NaCl不和稀硫酸反應(yīng)，故選Na₂CO₃。儀器b的名稱是分液漏斗。濃硫酸的作用是除去CO₂中的水蒸氣（或干燥CO₂氣體）。（2） ①將針筒活塞向內(nèi)推壓，增大了容器中的壓強(qiáng)，故若b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。②CO₂是氣體，故能直接測得的數(shù)據(jù)是CO₂的體積。（3） ①沉淀生成，故操作I需要涉及過濾操作。要知道固體的質(zhì)量需要稱重。②經(jīng)過化學(xué)式的計(jì)算，樣品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為106y/197x。（4）發(fā)生的反應(yīng)為0.03CO₂+0.05KOH=XK₂CO₃+YKHCO₃+0.025H₂O；X+Y=0.03，2X+Y=0.05，解得X=0.02，Y=0.01。故溶液中K₂CO₃和KHCO₃的物質(zhì)的量之比為n(K₂CO₃):n(KHCO₃)0.02：0.01=2:1。

考點(diǎn)：此題考查除去某NaCl樣品中的少量Na₂CO₃及樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，涉及除雜原理、科學(xué)探究過程，是一道綜合性強(qiáng)的好題。