Question

【题目】现有一瓶含NaCl杂质的Na2CO3样品，某同学设计了一种测定其纯度的方法，装置如图1，其中A容器中盛有样品10.0g，分液漏斗内盛有稀硫酸，B容器内为碱石灰固体。

（1）该同学重复操作了三次，每次操作均正确，且装置不漏气，可是结果数据出现了较大偏差（容器内反应均完全，装置内空气的影响忽略不计），请你分析可能的原因______。

（2）通过仔细分析，该同学重新设计了一套实验装置如图3，请回答有关问题：（可供选择的试剂还有Zn片、浓硫酸、NaOH溶液、CaCO3固体、蒸馏水）

①该套装置未画完整，请在你认为需要补充装置的虚框内画出合适的简图，并注明试剂_____。

②A装置的广口瓶中应加入的试剂是______；该装置的作用是______。

③如果实验后测得E装置质量增重3.52g，则该Na2CO3试样的纯度为______。

（3）测定该Na2CO3试样纯度的方法有多种，请你利用不同的反应原理再设计一套方案。要求写出实验操作流程和试样中Na2CO3纯度的表达式。（试剂任选）

操作流程按下列图4所示表述：

①操作流程为（图5）：______。

②实验时称量样品的质量为a克，所测物质的质量为b克，该试样中Na2CO3纯度的表达式为：______。

Answer 1

【答案】①A中产生的CO2气体未全部进入B；②CO2中混有的少量水蒸气进入B；③B吸收了空气中的水蒸气、CO2 Zn片和蒸馏水 利用A中生成的H2将C中的CO2全部排入E中被碱石灰吸收 84.8%

【解析】

（1）空气中的二氧化碳和水会进入装置B中，与碱石灰反应，碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳会从稀硫酸中携带水蒸气，进入装置B，被碱石灰吸收，也有可能，A中产生的二氧化碳未全部被碱石灰吸收，从而使实验产生误差，所以结果数据出现了较大偏差，可能的原因是：①A中产生的CO2气体未全部进入B；②CO2中混有的少量水蒸气进入B；③B吸收了空气中的水蒸气、CO2；

（2）①浓硫酸有吸水性，所以进入碱石灰之前，需要先用浓硫酸将水蒸气吸收，还要防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入碱石灰中，所以需要补充装置的虚框内画出合适的简图为：；

②题中所给的浓硫酸需要稀释，实验室用锌和稀硫酸反应生成氢气，氢气可以将二氧化碳排出，减小实验误差，所以A装置的广口瓶中应加入的试剂是：Zn片和蒸馏水，该装置的作用是：利用A中生成的H2将C中的CO2全部排入E中被碱石灰吸收；

③E装置中增加的质量就是反应生成的二氧化碳的质量。

设参加反应的碳酸钠的质量为x

x=8.48g

所以该Na2CO3试样的纯度为：；

（3）①碳酸钠和氯化钙反应会生成碳酸钙沉淀，通过沉淀的质量计算出碳酸钠的质量，再求出质量分数，所以操作流程是：；

②实验时称量样品的质量为a克，所测物质的质量为b克，所以碳酸钙质量为b，设参加反应的碳酸钠质量为y，所以

y=g

所以碳酸钠的质量分数为：。