我國著名的閩籍制堿專家侯德榜,在純堿制造方面做出了重大貢獻.用“侯氏制堿法”制得的純堿中常含有氯化鈉等雜質,化學興趣小組欲對某品牌純堿樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)進行實驗探究,在老師的指導下,他們設計了下列兩種實驗方案進行試驗.
資料摘要:
Ⅰ.碳酸鈉和氯化鈣能發(fā)生復分解反應.
Ⅱ.濃硫酸具有很強的吸水性;堿石灰常用于吸收水蒸氣和二氧化碳.
【方案一】樣品與氯化鈣溶液反應,測定Na
2CO
3的質量分數(shù)樣品與氯化鈣溶液的反應實驗(雜質不與氯化鈣溶液反應):
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結論 |
取一定量純堿樣品配成溶液后,滴加過量的CaCl2溶液. |
產(chǎn)生白色沉淀 |
反應的化學方程式: Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl |
(1)分析滴加的CaCl
2溶液要過量的原因:
;
(2)將反應后的混合物進行過濾,把獲得的沉淀物進行洗滌、干燥、稱量.利用沉淀物質量計算Na
2CO
3的質量分數(shù)為91%.如果不洗滌沉淀物會造成測定結果大于91%,這是因為
.
【方案二】樣品與稀鹽酸反應,測定Na
2CO
3的質量分數(shù),利用下圖所示實驗裝置(鐵架臺略去)和試劑,通過測定樣品和稀鹽酸反應產(chǎn)生的CO
2氣體的質量,計算Na
2CO
3的質量分數(shù)(裝置氣密性良好,忽略鹽酸的揮發(fā)性且每步反應或作用都是完全的).
(3)打開止水夾K,先對裝置A和B(已連接)通入已除去CO
2的空氣一會兒,以排盡裝置A和B中含有的
,再接上裝置C和D.
(4)關閉止水夾K,加入足量的稀鹽酸(雜質不與鹽酸反應),裝置A中樣品產(chǎn)生氣體的化學方程式為
.
(5)待裝置A中的反應結束后,再一次打開止水夾K,繼續(xù)往裝置通入已除去CO
2的空氣一會兒.裝置
(填標號)在反應前后的質量差就是產(chǎn)生CO
2的質量,由此計算出該樣品中Na
2CO
3的質量分數(shù).若沒有裝置D,將會使測定結果
(選填“偏大”或“偏小”).