Question

某小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。

方案Ⅰ．甲组同学用沉淀分析法，按如下图所示的实验流程进行实验：[已知Ba(HCO₃)₂可溶于水]

（1）实验时，过滤操作中，除了玻璃棒、漏斗外，还要用到的玻璃仪器为_____________。

（2）洗涤沉淀B的操作是___________________________________________________。

（3）若实验中测得样品质量为m g，沉淀质量为n g，则碳酸钠的质量分数为____________。

方案Ⅱ．乙组同学的主要实验流程图如下：

按如下左图所示装置进行实验：

（4）该实验中装置B盛放的物质是_____________________，分液漏斗中__________（填“能”或“不能”）用盐酸代替稀硫酸进行实验。

（5）在C中装碱石灰来吸收净化后的气体。

①样品中碳酸钠的质量分数越大，则实验中干燥管C在充分吸收气体前后的质量差____________________。（填“越大”、“越小”或“不变化”）

②D装置的作用是_________________________。

（6）有同学认为为了减少实验误差，在反应前后都要通入N₂（如上右图），反应后通入N₂的目的是______________________________。

Answer

烧杯 用玻璃棒引流，向漏斗中的沉淀注入蒸馏水，直至刚好没过沉淀，待水从漏斗自然流完后，重复上述操作2-3次 ×100% 浓硫酸 不能 越小 吸收倒入的空气中的水蒸气和二氧化碳，以确保C质量增加量的准确性 将B、C装置中残留CO2全部驱入D装置的碱石灰中，减小实验误差

【解析】

甲组同学用沉淀分析法，将样品溶解，加入过量氯化钡溶液，碳酸钠和氯化钡生成碳酸钡沉淀，将沉淀过滤出来后称量，用碳酸钡的质量计算碳酸钠的质量分数。

乙组同学是利用样品和稀硫酸反应，生成的二氧化碳干燥后用碱石灰吸收，通过测定碱石灰增重的质量计算样品中碳酸钠的质量分数。

（1）过滤操作中除了漏斗、玻璃棒外还需要烧杯；

（2）洗涤沉淀的操作是用玻璃棒引流，向漏斗中的沉淀注入蒸馏水，直至刚好没过沉淀，待水从漏斗自然流完后，重复上述操作2-3次。

（3）加入氯化钡溶液得到的沉淀是碳酸钡沉淀，所以ng碳酸钡的物质的量是mol，则碳酸钠的质量是mol×106g/mol，所以碳酸钠的质量分数是×100%；

（4）方案II是用产生的二氧化碳的质量计算碳酸钠的质量分数，所以装置B中盛放的浓硫酸，起干燥作用；分液漏斗中不能将硫酸改为盐酸，因为盐酸易挥发，挥发的氯化氢被碱石灰吸收，是结果偏高，所以不能换成盐酸；

（5）①等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与稀硫酸反应相比，碳酸氢钠放出的二氧化碳多，所以碳酸钠的质量分数越多放出的二氧化碳越少，则干燥管C在充分吸收气体前后的质量差越小；

②装置D的作用是防止外界空气中的二氧化碳、水进入C装置，确保C装置质量增加的准确性；

（6）反应前通入氮气目的是排除装置中的空气，反应后通入氮气是将B、C装置中残留CO2全部驱入D装置的碱石灰中，减小实验误差。