Question

【題目】某化學興趣小組設計實驗，測定Na2CO3與NaHCO3混合物中Na2CO3的質量分數。

甲方案：

實驗步驟為：①稱量空坩堝的質量為A g；②稱量裝有試樣的坩堝質量為B g；③加熱；④冷卻；⑤稱量坩堝和殘余物的質量為C g；⑥重復③至⑤操作，直至恒重，質量為D g。

（1）坩堝中發生反應的化學方程式 。

（2）計算Na2CO3質量分數必須用到的測定數據為 。

乙方案：

在天平上準確稱取 0.3000g樣品，放入錐形瓶中，加入適量水溶解，滴入2滴酚酞試液，用0.1000mol·L-1的標準鹽酸滴定至溶液由粉紅色剛好變為無色，達到滴定終點時產物為NaHCO3，即HCl+Na2CO3 == NaHCO3+NaCl。重復上述操作兩次。

（3）配制上述鹽酸標準溶液100ml，若用2.0mol/LHCl進行配制，需用量筒量取該HCl溶液 ml；定容時俯視刻度線，將導致配制的溶液濃度 。（填“偏高”、“偏低”或“沒有影響”）

（4）根據下表數據，樣品中w(Na2CO3)= 。（用百分數表示，保留一位小數）

滴定次數	樣品的質量/g	稀鹽酸的體積/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	21.03
2	0.3000	2.00	21.99
3	0.3000	0.20	20.20

丙方案：

稱取m g樣品，選用下圖部分裝置測定樣品與硫酸反應生成的氣體體積。

（5）某同學按以下方法檢查裝置A的氣密性：在分液漏斗中加入適量水，如圖連接好裝置，關閉止水夾a，用止水夾夾住橡皮管c，打開活塞b。若分液漏斗中的水無法持續滴下，試判斷裝置A是否漏氣？ （填“漏氣”、“不漏氣”或“無法確定”）。實驗時，裝置A中c的作用 ， 。

（6）為了提高測定的準確性，應選用裝置A和 （填寫字母標號）進行實驗。

Answer 1

【答案】（1）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑ +H2O ↑；

（2）A、B和D ；（3）5.0，偏高；（4）70.7% ；

（5）無法確定，平衡氣壓，有利于液體流出；減小由于液體流下引起的體積誤差 ；（6）C 。

【解析】

試題分析：（1）碳酸氫鈉不穩定受熱易分解，坩堝內發生反應是：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑ +H2O ↑；（2）此方案是先測量NaHCO3的質量，然后用總質量減去碳酸氫鈉的質量，得到碳酸鈉的質量，從而求出碳酸鈉的質量分數，因此需要A和B，求碳酸氫鈉的質量采用差量法求解，因此需要D的質量，C只是說明碳酸氫鈉是否完全分解，不需要；(3)量筒的精確度是0.1mL，稀釋前后溶質物質的量不變，即100×10－3×0.1000=V(HCl)×10－3×2，解得V(HCl)=5.0mL，定容時，俯視讀數，所配溶液的體積減少，濃度偏高；(4)三次消耗鹽酸的體積分別是20.01、19.99、20.00，平均消耗鹽酸體積為(20.01+19.99+20.00)/3mL=20.00mL，根據反應方程式：n(Na2CO3)=20.00×10－3×0.1000mol=2×10－3mol，m(Na2CO3)=2×10－3×106g=0.212g，碳酸鈉的質量分數為0.212/0.3000×100%=70.7%；(5)c的作用是使分液漏斗中的壓強和燒瓶中壓強相等，能夠使液體順利滴下，因此無法確定是否漏氣；平衡氣壓，有利于液體流出；減小由于液體流下引起的體積誤差 ；(6)通過排水法測量氣體的體積，B裝置中導管含有水，這部分水是氣體排出的，無法讀取體積，因此C裝置可以減少誤差。