Question

“侯氏制堿法”制得的純堿（Na₂CO₃）中常含有少量氯化鈉．某化學興趣小組的同學擬測定某純堿樣品中Na₂CO₃的質量分數．

【方案一】沉淀分析法（如圖1所示）則：
（1）“操作Ⅰ”的名稱是______．
（2）溶液M中含有的陽離子有______．
（3）確定CaCl₂溶液是否過量的方法是______．
A．靜置混合物，向上層清液中z再滴加CaCl₂溶液，如果無沉淀，則過量
B．向溶液M中滴加CaCl₂溶液，如果有沉淀，則過量
（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，導致Na₂CO₃的質量分數______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）．判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若______（填“有”或“無”）白色沉淀，則洗滌干凈．
（5）樣品中Na₂CO₃的質量分數為______（用字母m、n的代數式表示）．
【方案二】氣體分析法（如圖2所示）
（1）A裝置中反應的化學方程式為______，盛稀硫酸的儀器名稱為______．
（2）B裝置的作用是______；C裝置中反應的化學方程式為______．
（3）通過稱量______裝置在反應前后的質量，即可求得產生二氧化碳的質量．
（4）理論上【方法二】比【方案一】會產生較大的誤差，原因是______．

Answer 1

【答案】分析：【方案一】（1）操作1中加入過量氯化鈣的目的是把碳酸鈉充分反應，然后經過過濾操作把固體和液體分離；
（2）樣品中的氯化鈉和氯化鈣不反應，由于氯化鈣過量，因此碳酸鈉完全反應，且生成了氯化鈉，因此溶液M中含有的陽離子有鈉離子和鈣離子；
（3）若CaCl₂不過量，則會有Na₂CO₃剩余，再加入CaCl₂后若生成沉淀則說明不過量，如果無沉淀，則過量；
（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，會導致計算出的碳酸鈉質量偏大；若沉淀A洗凈不干凈，則所得濾液中含有銀離子，可通過滴加AgNO₃溶液觀察是否有沉淀的方法判斷；
（5）根據碳酸鈉和氯化鈣反應的化學方程式結合生成的碳酸鈣的質量列比例方程計算即可；
【方案二】（1）根據化學方程式的書寫和儀器的名稱進行分析．
（2）根據濃硫酸的吸水性和化學方程式的書寫方法進行分析．
（3）通過稱量C裝置在反應前后的質量，即可求得產生二氧化碳的質量．
（4）【方法二】中裝置內的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進入C裝置．
解答：解：【方案一】（1）“操作Ⅰ”的名稱是過濾，故答案為：過濾；
（2）樣品中的氯化鈉和氯化鈣不反應，由于氯化鈣過量，因此碳酸鈉完全反應，且生成了氯化鈉，因此溶液M中含有的陽離子有鈉離子和鈣離子，故答案為：鈉離子和鈣離子；
（3）若CaCl₂不過量，則會有Na₂CO₃剩余，再加入CaCl₂后若生成沉淀則說明不過量，如果無沉淀，則過量，故選A；
（4）若沉淀A沒有洗滌烘干，會導致計算出的碳酸鈉質量偏大，碳酸鈉的質量分數就偏大；判斷沉淀A洗凈的方法是：取最后一次洗滌所得濾液，滴加AgNO₃溶液，若無白色沉淀，則洗滌干凈，故答案為：偏大；無；
（5）設樣品中Na₂CO₃的質量分數為x，則
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106                 100
mgx                 ng
=，解得x=，故答案為：；
【方案一】（1）碳酸鈉和稀硫酸反應的化學方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，盛稀硫酸的儀器名稱為分液漏斗，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；分液漏斗；
（2）濃硫酸具有吸水性，因此B裝置的作用是除去水蒸氣；二氧化碳和氫氧化鈉反應的化學方程式為CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，故答案為：除去水蒸氣；CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）C裝置在反應前后的質量差，即是產生二氧化碳的質量，故答案為：C；
（4）【方法二】中裝置內的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進入C裝置，故答案為：裝置內的殘留二氧化碳沒有被吸收，空氣中的二氧化碳和水蒸氣也會進入C裝置；
點評：本題難度太大，考查了多方面的化學知識，要想做對此題必須知識全面，再加上足夠的細心和耐心才行．