Question

用下面的方法可以制得較純凈的Na₂CO₃溶液，并能較準確地測得Na₂CO₃固體的純度。

Ⅰ.制備Na₂CO₃溶液

    操作步驟：①將50mLNaOH溶液等分為兩份；

    ②用其中一份溶液吸收過量的CO₂氣體，至CO₂氣體不再溶解；

    ③小火煮沸溶液1—2分鐘，除去過量溶解的CO₂氣體；

    ④在得到的溶液中加入另一半NaOH溶液，使其充分反應。

(1)以上制備原理為(用化學方程式表示)______________________________；

(2)若將步驟③，④的順序?qū)φ{(diào)，即先混合再煮沸，合理嗎？__________；理由是______________________________。

Ⅱ.測定Na₂CO₃固體的純度(雜質(zhì)不與水或酸反應)

所用裝置：

    操作步驟：

    ①按上圖所示，組裝好實驗儀器，并檢查其氣密性；

    ②準確稱量U形管D(包括內(nèi)盛物質(zhì))的質(zhì)量(設為m₁g)；

    ③準確稱量一定量的Na₂CO₃樣品(設為n g)，并將其放進B瓶內(nèi)；

    ④從分液漏斗中緩緩滴入一定量H₂SO₄，并從a處緩緩鼓入空氣，至B反應器中不再產(chǎn)生氣體為止；

    ⑤準確稱量U形管D(包括內(nèi)盛物質(zhì))的總質(zhì)量(設為m₂g)；

    (設原容器中所含CO₂氣體可忽略不計，各容器內(nèi)反應完全)

    (1)從a處緩緩鼓入空氣的作用是__________________________________；

    (2)裝置A中盛裝的液體為__________，裝置A的作用是__________________________；

    如果撤去裝置A，直接向裝置B中緩緩鼓入空氣，則會導致實驗測定結(jié)果__________；

    (3)裝置C中盛裝的液體為__________，裝置C的作用是__________；如果撤去裝置C，則會導致實驗測定結(jié)果__________；

    (4)裝置E的作用是__________；

    (5)Na₂CO₃樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)是__________(用m₁、m₂、n表示)。

Answer 1

Ⅰ.(1)NaOH+CO₂NaHCO₃

NaHCO₃+NaOHNa₂CO₃+H₂O

(2)不合理  溶液中溶解的CO₂又能和NaOH反應，NaHCO₃不能反應完全

Ⅱ.(1)使B中產(chǎn)生的氣體被D完全吸收

(2)NaOH溶液  吸收空氣中的CO₂  偏高

(3)濃H₂SO₄  吸收水蒸氣  偏高

(4)防止空氣中的CO₂和水蒸氣被D吸收

(5)×100％

【解析】本題考查物質(zhì)制備和定量測定實驗，中等題。Ⅰ(1)制備原理為：NaOH NaHCO₃Na₂CO₃；(2)顛倒，則溶解的CO₂能與NaOH反應使得NaHCO₃不能反應完全。Ⅱ測定原理是通過堿石灰(D)的增重，確定產(chǎn)生的CO₂，結(jié)合混合物的質(zhì)量進行計算，(1)a的作用是使產(chǎn)生的CO₂被D全部吸收；(2)裝置A盛裝NaOH是為了吸收空氣中的CO₂，直接鼓入空氣，則產(chǎn)生的CO₂偏大，Na₂CO₃的含量偏大。(3)裝置C盛裝濃硫酸，吸收產(chǎn)生的水蒸氣，撤去C，則產(chǎn)生的CO₂偏大，Na₂CO₃的含量偏大。(4)裝置E是為了防止空氣中的CO₂和H₂O進入裝置。(5)CO₂的質(zhì)量為：(m₂-m₁)g，則Na₂CO₃的質(zhì)量為：×10⁶=g，故Na₂CO₃的含量為：×100％=×100％。