Question

工業純堿中常含有微量的NaCl雜質，為測定其質量是否達到合格產品的要求，化學探究小組的同學配合國家“質量萬里行”設計了如下實驗方案．圖中所使用的儀器和藥品已由下面的裝置圖中給出．
主要實驗步驟如下：
①檢查裝置的氣密性
②稱取a g（準確到0.1g，下同）試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解
③稱量盛有堿石灰的U型管的質量為b g
④從分解漏斗滴加一定量的硫酸溶液，直到不再產生氣體時為止
⑤從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質量為c g
⑦重復步驟⑤⑥的操作，至稱量所得的質量基本不變為d g
試回答下列問題：
（1）步驟②和③兩次稱�。�量）的操作上顯著的不同之處是

添加砝碼的方式不同，②中稱取先定砝碼（游碼）的質量（ag），③中稱量，砝碼（游碼）試加時先大后小

．
（2）實驗中使用NaOH溶液和堿石灰的一個共同的作用是

吸收CO₂

．
（3）如果將實驗中的硫酸溶液換成相同濃度的鹽酸，測定的結果將

偏高

（填寫“偏高”、“偏低”或“不變”）．其原因是

鹽酸易揮發，濃H₂SO₄不能除不HCl，被U形管中堿石灰吸收

．
（4）步驟⑤（⑦）操作時要求“緩緩鼓入”的目的是

鼓入空氣太快會導致U形管內堿石灰吸收CO₂不完全

．
（5）利用上述實驗中獲得的數據，該工業純堿的純度為

106(d-b)

44a

×100%；

（需有過程）
（6）完成本實驗的方案不止一種，沉淀法便是其中的一種．化學探究小組的同學經討論后認為若以該法實驗，可供選擇的試劑可能有：
A．Ba（NO₃）₂（BaCl₂）溶液     B．Ca（NO₃）₂（CaCl₂）溶液     C．AgNO₃、稀HNO₃溶液
你認為可行的有

A、B、C

（填序號）

Answer 1

分析：（1）根據用托盤天平稱量一定質量的藥品和未知裝置質量的不同進行分析判斷．
（2）根據堿的化學性質進行分析解答．
（3）根據鹽酸的物理性質、化學性質對測定的結果的影響進行分析解答．
（4）如果鼓入過快，可能有一部分二氧化碳沒有反應就排出去了，從而造成測定結果不準確．
（5）根據題意，純堿樣品的質量為ag，根據碳酸鈉與硫酸反應的化學方程式，由生成二氧化碳氣體的質量，列式表示出樣品中碳酸鈉的質量，進而表示出該工業純堿的純度即可．
（6）根據碳酸鈉、氯化鈉的化學性質進行分析判斷．

解答：解：（1）步驟②是稱量一定質量的藥品，稱取先定砝碼（游碼）的質量（a g）；③是稱量未知裝置的質量，砝碼（游碼）試加時先大后��；步驟②和③中添加砝碼的方式不同．（2）NaOH溶液、堿石灰均能與二氧化碳反應，均可吸收二氧化碳．
（3）鹽酸易揮發，濃H₂SO₄不能與HCl反應，不能除去HCl，HCl被U形管中堿石灰吸收，會造成測定的結果偏高．
（4）“緩緩鼓入”可使空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉充分反應；如果鼓入過快，可能有一部分二氧化碳沒有反應就排出去了，從而造成測定結果不準確．
（5）根據題意，實驗前稱量盛有堿石灰的U型管的質量為bg，至稱量所得的質量基本不變為dg，實驗前后盛有堿石灰的U型管的質量差（d-b）g即為生成二氧化碳的質量，
設參加反應的碳酸鈉的質量為x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
x                    （d-b）g    

106

44

=

x

(d-b)g

      x=

106(d-b) g

44

該工業純堿的純度為

106(d-b)g  44

ag

×100%=

106(d-b)

44a

×100%．
（6）根據碳酸鈉的化學性質，碳酸鈉與Ba（NO₃）₂（BaCl₂）溶液、Ca（NO₃）₂（CaCl₂）溶液反應分別有碳酸鋇、碳酸鈣沉淀白色生成，氯化鈉與AgNO₃、稀HNO₃溶液反應有不溶于酸的氯化銀白色沉淀生成，由生成沉淀的質量計算出碳酸鈉或氯化鈉的質量，進而可計算出該工業純堿的純度．
故答案為：（1）添加砝碼的方式不同，②中稱取先定砝碼（游碼）的質量（a g），③中稱量，砝碼（游碼）試加時先大后��；
（2）吸收CO₂；
（3）偏高； 鹽酸易揮發，濃H₂SO₄不能除不HCl，被U形管中堿石灰吸收；
（4）鼓入空氣太快會導致U形管內堿石灰吸收CO₂不完全；
（5）

106(d-b)

44a

×100%；
（6）A、B、C．

點評：本題難度較大，涉及知識點較多、綜合性較強，掌握常見鹽的化學性質、酸的性質、常見的干燥劑等并能靈活運用是正確解答本題的關鍵．