Question

为测定苏打中Na₂CO₃的含量（含NaHCO₃杂质），实验小组设计了如下三个实验方案。

方案Ⅰ．①称量：仪器X的质量为ag；②称量：仪器X和装有试样的质量为bg；③加热；④冷却；⑤称量：仪器X和残余物的质量为cg；⑥重复____________操作，直至恒重，质量为dg。

(1)仪器X是____________（填名称），方案 Ⅰ 的实验原理是：____________（用化学方程式表示）。

(2)请将步骤⑥补充完整：重复____________操作，步骤⑥的目的是：____________。

(3)计算Na₂CO₃的质量分数要用到的数据是____________（选填a、b、c、d）。

方案Ⅱ．称量一定量样品，选用合适的装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积。

(4)为提高测定准确性，应选用发生装置____________（选填“A”或“B”）和量气装置D；装置D比装置C准确性高的原因是____________（任一条原因）。

(5)检查装置A的气密性：向A的分液漏斗中加入适量水，按图连接好装置，关闭止水夹F，打开活塞E，发现分液漏斗中的水持续滴下，说明A漏气。该判断是否正确，并说明理由：____________。

方案Ⅲ．称量0.2570g样品，置于锥形瓶中，加适量水溶解，滴2滴酚酞试液，用0.1000mol/L盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变色，反应原理：Na₂CO₃＋HCl→NaHCO₃＋NaCl，重复上述操作两次。

(6)用密度为1.19g/mL、质量分数为0.37的浓盐酸，配制1L0.1000mol/L稀盐酸，所需的定量仪器是：滴定管、1L容量瓶，其中滴定管的作用是____________。滴定管和容量瓶在使用前都要进行的操作是__________。（选填序号）

Y．检漏            Z．用蒸馏水洗涤             W．用待装液润洗

(7)根据表中数据，碳酸钠的质量分数为____________（小数点后保留四位）。

滴定次数	样品的质量/g	稀盐酸的体积/mL
滴定前读数	滴定后读数
1	0.2570	1.00	21.01
2	0.2570	0.50	20.49
3	0.2570	1.20	21.20

Answer

坩埚 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ③④⑤（或加热、冷却、称量） 保证碳酸氢钠完全分解 a、b、d A D的量液管比C的量筒测量液体体积精确度好 错误，A中分液漏斗和烧瓶之间因有导管相连而压强始终相同，不论气密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下 量取浓盐酸的体积 Y、Z 0.8249

【解析】

方案Ⅰ．实验原理是利用灼烧称重法，求出NaHCO3分解生成Na2CO3的质量，从而求出NaHCO3的质量，并最终求出样品中Na2CO3的质量，计算样品中Na2CO3的纯度。实验操作过程中，需要称量坩埚的质量、坩埚与样品的质量和、坩埚与灼烧后固体的质量和，实验的关键是确保固体分解完全，所以需重复操作。

方案Ⅱ．实验原理是利用样品中Na2CO3、NaHCO3与硫酸完全反应生成CO2，并准确测定生成CO2的体积，所以CO2体积的准确测定是实验成功的关键。具体操作上，硫酸的滴加，不因液体的加入影响气体的体积；气体体积的量取，数值准确。

方案Ⅲ．实验原理是利用反应Na2CO3＋HCl→NaHCO3＋NaCl，求出所耗盐酸的体积，从而求出消耗盐酸的物质的量，进而求出样品中所含Na2CO3的质量，计算样品中Na2CO3的纯度。实验的关键是确保盐酸体积的准确性，所以量取浓盐酸体积时，仪器精度要高，滴定终点确定时，判断要准。

(1)仪器X用于灼烧固体，所以应是坩埚，方案 Ⅰ 是灼烧分解NaHCO3杂质，实验原理是：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。答案为：坩埚；2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；

(2)为减少实验误差，确保NaHCO3完全分解，需将灼烧所得固体再灼烧，看其质量是否变化，所以步骤⑥应为：重复③④⑤（或加热、冷却、称量）操作，步骤⑥的目的是：保证碳酸氢钠完全分解。答案为：③④⑤（或加热、冷却、称量）；保证碳酸氢钠完全分解；

(3)因为不能保证质量为cg的残留物是否含有NaHCO3，此数据不可用，所以要计算Na2CO3的质量分数需用到的数据是a、b、d。答案为：a、b、d；

(4)因为A中分液漏斗和烧瓶之间有导管相连，压强始终相同，液体容易流下，且不会因液体的加入影响气体体积，所以为提高测定准确性，应选用发生装置A和量气装置D；装置C使用量筒，装置D用量液管，后者精度高，所以D中准确性高的原因是D的量液管比C的量筒测量液体体积精确度好。答案为：A；D的量液管比C的量筒测量液体体积精确度好；

(5) A中分液漏斗与烧瓶内气体相通，压强相等，液体流出顺利，所以该判断错误，理由是：错误，A中分液漏斗和烧瓶之间因有导管相连而压强始终相同，不论气密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下。答案为：错误，A中分液漏斗和烧瓶之间因有导管相连而压强始终相同，不论气密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下；

(6)用浓盐酸配制稀盐酸，需要量取浓盐酸的体积，所以使用酸式滴定管，滴定管的作用是量取浓盐酸的体积。滴定管和容量瓶在使用前都要检查是否漏液及用蒸馏水洗涤，所以需进行的操作是Y、Z。答案为：量取浓盐酸的体积；Y、Z；

(7)由表中数据，可求出所用稀盐酸的平均体积为=20.00mL，根据表中数据，碳酸钠的质量分数为=0.8249。答案为：0.8249。