Question

【題目】用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質，化學興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質量分數進行實驗探究，他們設計了下列兩種實驗方案進行試驗．
（1）[方案一]樣品與氯化鈣溶液反應，測定Na2CO3的質量分數
①樣品與氯化鈣溶液的反應實驗（雜質不與氯化鈣溶液反應）：取一定量純堿樣品配成溶液后，滴加過量的CaCl2溶液．
②分析滴加的CaCl2溶液要過量的原因：；
③將反應后的混合物進行過濾，把獲得的沉淀物洗滌、干燥、稱量．利用沉淀物質量計算Na2CO3的質量分數為91%．如果不洗滌沉淀物會造成測定結果大于91%，這是因為 ．
（2）[方案二]樣品與稀鹽酸反應，測定Na2CO3的質量分數
利用如圖所示實驗裝置（鐵架臺略去）和試劑，通過測定樣品和稀鹽酸反應產生的CO2氣體的質量，計算Na2CO3的質量分數（裝置氣密性良好，忽略鹽酸的揮發性且每步反應或作用都是完全的）．

①打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會兒，其目的是 ， 然后再接上裝置C和D．
②關閉止水夾K，加入足量的稀鹽酸（雜質不與鹽酸反應）．
③待裝置A中的反應結束后，再一次打開止水夾K，繼續往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒，若省略此步驟，將會使測定結果（選填“偏大”或“偏小”）．若沒有裝置D，將會使測定結果（選填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

【答案】
（1）使樣品中的碳酸鈉完全反應,若不洗滌沉淀物,那么沉淀物的質量為增大,利用沉淀物質量計算Na2CO3的質量就會增大
（2）為了排盡裝置A和B中含有的CO2,偏小,偏大
【解析】（1）②滴加的CaCl2溶液要過量的原因與碳酸鈉充分反應；③不洗滌碳酸鈣表面可能會附著一層可溶性物質使沉淀物質量增加，所以使得計算出的碳酸鈉的質量增大從而導致樣品中Na2CO3的質量分數偏大；
（2）①空氣中含有二氧化碳，所以打開止水夾K，先對裝置A和B（已連接）通入已除去CO2的空氣一會兒，以排盡裝置A和B中含有的二氧化碳，再接上裝置C和D；③待裝置A中的反應結束后，再一次打開止水夾K，繼續往裝置通入已除去CO2的空氣一會兒，這樣做是為了將生成的二氧化碳完全吸收，否則會導致結果偏小；裝置D的作用是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C，所以若沒有裝置D，將會使測定結果偏大．
所以答案是：（1）使樣品中的碳酸鈉完全反應；若不洗滌沉淀物，那么沉淀物的質量為增大，利用沉淀物質量計算Na2CO3的質量就會增大；（2）為了排盡裝置A和B中含有的CO2；偏小；偏大.