某化学兴趣小组进行的“对某纯碱样品（含氯化钠杂质）中碳酸钠的质量分数测定”的实验探究过程如下：【资

Question

某化学兴趣小组进行的“对某纯碱样品（含氯化钠杂质）中碳酸钠的质量分数测定”的实验探究过程如下：【资料准备】Ⅰ．浓硫酸有吸水性，实验室中常用它做干燥剂；Ⅱ．碱石灰由氢氧化钠和生石灰的混合物，常用于吸收水蒸气和二氧化碳．【实验方案】利用如图所示实验装置（铁架台略去），称取一定质量的样品和稀硫酸反应产生，通过测定生成的CO2气体的质量，测定Na2CO3的质量分数．【交流与表达】（1）仪器①的名称是______，试剂X的名称是______，装置B的作用是______，（2）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．（3）关闭止水夹K，加入足量的稀硫酸（杂质不与硫酸反应），装置A中样品产生气体的化学方程式为______．（4）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______定律，装置______（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO2的质量，【反思与评价】（5）若没有装置D，将会使测定结果______（选填“偏大”或“偏小”）．（6）实验中______（填“能”或“不能”）用稀盐酸代替稀硫酸，其原因是______．【拓展与延伸】（7）小组同学还设计了另一个测定纯碱样品中Na2CO3质量分数的实验方案如下表，请按要求完成下表内容．实验操作实验现象实验结论及分析取11.8g纯碱样品配成100mL溶液，取5mL于试管中，然后滴加过量的CaCl2溶液．产生白色沉淀反应的化学方程式：______；滴加的CaCl2溶液要过量的原因是____________．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、称量其质量为0.5g．/样品中Na2CO3的质量分数为______．（保留小数一位）

Answer 1

【交流与表达】
（1）根据图可知：仪器①的名称是锥形瓶，试剂X的名称是稀硫酸，装置B中为浓硫酸，其作用是 吸收水份；
（2）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；故填：二氧化碳；
（3）根据盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；故填：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）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的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C．故填：质量守恒；C；
【反思与评价】
（5）若没有装置D，空气中的二氧化碳会进入装置C，故将会使测定结果偏大；
（6）实验中不能用稀盐酸代替稀硫酸，其原因是因为盐酸在反应过程中会产生氯化氢气体，影响实验的结果．
（7）碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，反应的化学方程式：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；滴加的CaCl₂溶液要过量的原因与碳酸钠充分反应；
设生成0.5g碳酸钙，需要碳酸钠的质量为x．
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
106           100
x              0.5g
则

106

x

＝

100

0.5g

，解得x=0.53g，
故样品中Na₂CO₃的质量分数为

0.53g

11.8g× 5ml 100ml

×100%≈89.8%
故答案为：
（1）锥形瓶；吸收水份；（2）CO₂；（3）Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）质量守恒定律； C；（5）偏大；
（6）不能，因为盐酸在反应过程中会产生氯化氢气体，影响实验的结果；
（7）Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；使样品中的碳酸钠完全反应；  89.8%