Question

化学兴趣小组设计以下实验方案，测定某已部分变质的小苏打样品中 Na₂CO₃ 的质量分数。

（方案一） 称取一定质量样品，置于坩埚中加热至恒重后，冷却，称量剩余固体质量，计算。

（1）坩埚中发生反应的化学方程式为：_______。

（2）实验中确定加热至恒重的方法是：______。

（方案二） 称取一定质量样品，置于小烧杯中，加适量水溶解；向小烧杯中加入足量Ba（OH）₂溶液，过滤，洗涤、干燥沉淀，称量固体质量，计算。

（1） 实验中判断沉淀是否完全的方法是________。

（2） 实验中洗涤沉淀的操作是___________。

（方案三） 按如下图所示装置进行实验：

（1）B 装置内所盛试剂是________；

（2）实验前称取 17.90 g 样品，实验后测得 C 装置增重 8.80 g，则样品中 Na₂CO₃的质量分数为__________。

（3）根据此实验测得的数据，测定结果有误差，因为实验装置还存在一个明显缺陷，该缺陷是：_____。

Answer

两次称量剩余固体的质量差不超过0.1 g 取少量上层清液于一支试管中，滴加一滴 Ba（OH）2 溶液，观察是否有白色沉淀生成 向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作 2～3 次 浓硫酸 29.61% 缺少一套将A、B装置的CO2气体全部驱赶到C装置中的装置

【解析】

[方案一]（1）小苏打为碳酸氢钠俗称，碳酸氢钠在在加热条件下反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，据此书写化学方程式，注意配平及气体符号；

故答案为：。

（2）固体加热是否达到恒重，根据相近前后称量的质量差来判断，一般前后质量差小于0.1g，认为达到恒重；

故答案为：两次称量剩余固体的质量差不超过0.1 g。

[方案二]（1）判断沉淀是否完全，主要看溶液中是否含有剩余的碳酸钠，因此取上层清液于试管中，加入氢氧化钡溶液，观察有无白色沉淀生成，判断沉淀是否完全；

故答案为：取少量上层清液于一支试管中，滴加一滴 Ba（OH）2 溶液，观察是否有白色沉淀生成。

（2）考查过滤后沉淀的洗涤方法，需要用蒸馏水洗涤，加入水的量没过沉淀，等过滤完毕，重复操作2～3次，完成洗涤；

故答案为：向漏斗里加入蒸馏水，使水面没过沉淀物，等水流完后，重复操作2～3次。

[方案三]（1）稀硫酸与样品反应后生成硫酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳回带出水蒸气，而碱石灰不仅吸收二氧化碳，也会吸收水蒸气，因此为了确保只吸收二氧化碳，则需要对气体进行干燥，常用液体干燥剂为浓硫酸；

故答案为：浓硫酸。

（2）C中增加质量为二氧化碳质量，而碳酸钠与碳酸氢钠和硫酸反应都可以生成二氧化碳，因此根据碳原子质量守恒可知，碳酸钠中碳元素质量+碳酸氢钠中碳元素质量=二氧化碳中碳元素质量，设碳酸钠质量为m，则碳酸氢钠质量=17.90g-m，所以根据碳元素质量守恒可知：，m=5.30g，所以样品中碳酸钠质量分数= ；

故答案为：29.61%。

（3）由于二氧化碳密度比空气大，所以容易在装置内残留，需要增加一套可以将内部残留气体排出的装置，主要残留气体在A与B中，因此为了保证二氧化碳被全部吸收，需要增加一套将A与B中残留的二氧化碳排出的装置；

故答案为：缺少一套将A、B装置的CO2气体全部驱赶到C装置中的装置。