某研究性学习小组的同学在一次探究活动中,对一份纯碱样品(含有少量氯化钠)的纯度进行测定,请你参与并回答有关问题.

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  • 解题思路:(1)根据实验制取气体首先要装置的气密性进行解答;

    (2)根据浓硫酸具有吸水性进行解答; 根据D装置的作用是吸收空气中的CO2和H2O(水蒸气),防止它们进入C装置中,出现误差进行解答;

    【实验探究】根据滴加足量稀HNO3和AgNO3溶液,无气泡但有沉淀产生,说明有氯化银生成,从而证明溶液中有氯离子存在进行解答;

    【请你评价】根据NaHCO3饱和溶液吸收HCl时产生CO2,导致盛有NaOH溶液的洗气瓶质量增重偏大,造成误差进行解答;

    【请你改进】根据原来装置内空气中存有二氧化碳气体,而使得计算结果不准确进行解答;

    【数据处理】根据装置C实验前后两次称量的质量差为二氧化碳的质量可以求出碳酸钠的质量从而求出样品的纯度进行解答;

    【实验反思】根据碳酸钠和氯化钡或氯化钙反应生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀而不和氯化钠反应进行解答.

    (1)实验制取气体首先要装置的气密性,所以组装好如图仪器,并检查装置的气密性;

    (2)浓硫酸具有吸水性,图B装置的作用是干燥CO2气体; D装置的作用是吸收空气中的CO2和H2O(水蒸气),防止它们进入C装置中,出现误差;

    【实验探究】滴加足量稀HNO3和AgNO3溶液,无气泡但有沉淀产生,说明有氯化银生成,从而证明溶液中有氯离子存在,说明生成的气体中混有盐酸挥发出来的HCl和碳酸钙反应生成氯化钙,所以①成立;

    【请你评价】NaHCO3饱和溶液吸收HCl时产生CO2,导致盛有NaOH溶液的洗气瓶质量增重偏大,造成误差,所以丙同学方案不可行;

    【请你改进】原来装置内空气中存有二氧化碳气体,而使得计算结果不准确,改进措施:两次称量前,均向整套装置中鼓入经NaOH溶液洗涤过的空气,目的是排尽装置中原有空气和反应后残留的CO2,且称量时C装置两端及B装置的出口封闭;

    【数据处理】装置C实验前后两次称量的质量差为二氧化碳的质量,设碳酸钠的质量为x.

    Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

    10644

    x 2.2g

    [106/x=

    44

    2.2g]

    x=5.3g

    样品中碳酸钠的质量分数=[5.3g/6.0g]×100%=88.3%

    答:样品的纯度为88.3%.

    【实验反思】碳酸钠和氯化钡或氯化钙反应生成碳酸钡沉淀或碳酸钙沉淀而不和氯化钠反应,若不用上述方法,而用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数,可选用的试剂是BaCl2或CaCl2溶液.

    故答案为:(1)装置的气密性;

    (2)干燥CO2气体;

    吸收空气中的CO2和H2O(水蒸气),防止它们进入C装置中,出现误差;

    【实验探究】①;

    【请你评价】NaHCO3饱和溶液吸收HCl时产生CO2,导致盛有NaOH溶液的洗气瓶质量增重偏大,造成误差;

    【请你改进】两次称量前,均向整套装置中鼓入经NaOH溶液洗涤过的空气,目的是排尽装置中原有空气和反应后残留的CO2,且称量时C装置两端及B装置的出口封闭;

    【数据处理】88.3%;

    【实验反思】BaCl2或CaCl2溶液.

    点评:

    本题考点: 实验探究物质的组成成分以及含量;常见气体的检验与除杂方法;碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙;根据化学反应方程式的计算.

    考点点评: 此题是一道实验探究综合题,充分的展示了化学知识的方方面面,该题综合性强难度较大,对训练学生良好地思维品质以及知识的严密性有较好的帮助.