Question

【題目】某學習小組為測定放置已久的小蘇打樣品中純堿的質量分數，設計如下實驗方案：

（1）方案一：稱取一定質量的樣品，置于坩堝中加熱至恒重后，冷卻，稱取剩余固體質量，計算。

①完成本實驗需要不斷用玻璃棒攪拌，其目的是______________________。

②若實驗前所稱樣品的質量為m g，加熱至恒重時固體質量為a g，則樣品中純堿的質量分數為____________。

（2）方案二：按如圖所示裝置進行實驗，并回答下列問題：

①實驗前先檢查裝置的氣密性，并稱取一定質量的樣品放入A中，將稀硫酸裝入分液漏斗中。D裝置的作用是_____________________________。

②實驗中除稱量樣品質量外，還需分別稱量_______裝置反應前、后質量(填裝置字母代號)。

③根據此實驗得到的數據，測定結果有誤差。因為實驗裝置還存在一個明顯的缺陷，該缺陷是__________________________。

④有同學認為，用E裝置替代A裝置能提高實驗準確度。你認為是否正確？ （填“是”或“否”）。

（3）方案三：稱取一定量的樣品置于錐形瓶中，加適量水，用鹽酸進行滴定，從開始至有氣體產生到氣體不再產生，所滴加的鹽酸體積如圖所示，則小蘇打樣品中純堿的質量分數為 (保留兩位有效數字)。

Answer 1

【答案】（1）①使固體樣品受熱均勻，避免局部溫度過高，造成樣品外濺

②×100%

（2）①避免空氣中的水蒸氣和二氧化碳進入C裝置中，造成實驗誤差

②C；

③反應產生的二氧化碳殘留在A、B裝置內，不能完全被吸收

④否

（3）24%

【解析】

試題分析：小蘇打久置會發生反應：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，該樣品成分為NaHCO3、Na2CO3，測定樣品中純堿的質量分數方法有：測定二氧化碳的質量、測定碳酸鈉的質量、測定碳酸氫鈉的質量．

（1）①使用玻璃棒攪拌，使固體受熱均勻，避免局部溫度過高，造成固體外濺，

故答案為：使固體受熱均勻，避免局部溫度過高，造成固體外濺；

②設樣品中碳酸氫鈉的質量為x，則：

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 質量減少

168 62

x (m-a)g

則x==g，故m(Na2CO3)=[m-]g，

則樣品中Na2CO3的質量分數為{[m-]g÷mg}×100%=×100%。

故答案為：×100%；

（2）①利用C中堿石灰增重測定反應生成二氧化碳的質量，進而計算樣品中碳酸鈉的質量分數，由于堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳與水蒸氣，故D裝置的作用是吸收空氣中的二氧化碳與水蒸氣，避免空氣中的二氧化碳與水蒸氣加入C中，防止測定誤差。故答案為：避免空氣中的二氧化碳與水蒸氣加入C中，造成實驗誤差；

②C裝置反應前后質量之差為反應生成二氧化碳的質量，根據樣品總質量、二氧化碳的質量可以計算混合物中碳酸鈉的質量，還需分別稱量C裝置反應前、后的質量。故答案為：C；

③該實驗裝置有一個明顯的缺陷是反應產生的二氧化碳殘留在A、B裝置內，不能完全被吸收，使C中吸收二氧化碳質量減小，造成較大的誤差。故答案為：反應產生的二氧化碳殘留在A、B裝置內，不能完全被吸收；

④有同學認為，用E裝置替代A裝置能提高實驗準確度，這種說法不正確。因為， E裝置用恒壓分液漏斗，部分二氧化碳為殘留在分液漏斗上部，使C中吸收二氧化碳質量減小，造成較大的誤差。故答案為：否；

（3）由圖可知，開始發生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3，產生二氧化碳的反應為：HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O，橫坐標每個刻度為50mL，令每個刻度為1molHCl，由方程式可知，樣品中n（Na2CO3）=1mol，碳酸鈉反應生碳酸氫鈉為1mol，故原樣品中碳酸氫鈉的物質的量為5mol-1mol=4mol，則原混合物中碳酸鈉的質量分數為×100%=24%。故答案為：24%．