Question

13．侯德榜是我國著名的化學家．由他發明的侯氏制堿法制得的純堿中含有少量氯化鈉雜質．某化學興趣小組的同學為了測定該廠生產的純堿是否屬于優等品（國家規定：優等品中碳酸鈉的質量分數不低于99.2%），設計了如下兩種實驗方案
方案一：稱取樣品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量的氯化鋇溶液，發生如下反應
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
充分反應后，過濾、洗滌，干燥得固體19.70g．通過計算（寫出計算過程）判斷該廠的產品是否屬于優等品．（雜質可溶于水且不與氯化鋇反應）
方案二：用如圖所示的裝置，通過準確測量排出水的體積，也可計算樣品的純度．稱取純堿固體2.0g，加入足量的稀硫酸，發生如下反應
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
完全反應，使氣體放出，測得量筒中水的體積為330毫升，請你計算樣品的純度（本題中二氧化碳的密度取2.0g/L）
（1）請任意選擇一種方案進行計算．
（2）同學分析發現方案二所測的碳酸鈉純度偏低，造成此結果的原因可能是ABC（裝置的氣密性良好）
A．A裝置中殘留反應產生的二氧化碳氣體      B．部分 CO₂溶于水或與水反應
C．與量筒相連的導管中有水                  D．量筒讀數時，俯視讀數．

Answer 1

分析 碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，根據反應的化學方程式及其提供的數據可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：（1）利用方案一進行計算：
設碳酸鈉質量為x，
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，
106                   197
 x                   19.70g
$\frac{106}{x}$=$\frac{197}{19.70g}$，
x=10.6g，
碳酸鈉質量分數為：$\frac{10.6g}{10.65g}$×100%=99.5%，
通過計算可知，該廠生產的純堿屬于優等品．
利用方案二計算：
設碳酸鈉質量為y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106                                         44
y                                      2.0g/L×0.33L
$\frac{106}{y}$=$\frac{44}{2.0g/L×0.33L}$，
y=1.59g，
碳酸鈉質量分數為：$\frac{1.59g}{2.0g}$×100%=79.5%，
通過計算可知，該廠生產的純堿不屬于優等品．
（2）A裝置中殘留反應產生的二氧化碳氣體，部分 CO₂溶于水或與水反應，與量筒相連的導管中有水，都能夠導致測定結果偏低，量筒讀數時，俯視讀數，會導致測定結果偏高．
故選：ABC．

點評 本題主要考查學生運用假設法和化學方程式進行計算和推斷的能力，計算時要注意規范性和準確性．