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工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了如下探究.【原理思路】利用碳酸钠与稀盐酸
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更新时间:2024-04-28 10:20:11
问题描述:

工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了如下探究.

【原理思路】利用碳酸钠与稀盐酸反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度.

【方案设计】为使CO2质量的测定更准确,该小组同学设计了如图的实验方案.

(1)此装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通入过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹应如何操作?___

(2)为了提高实验的精准度,对装置C中的干燥剂的性质有何要求?___

(3)查阅资料获知:Na2CO3溶液与稀盐酸反应先生成NaHCO3(化学方程式为:NaCO3+HCl═NaHCO3+NaCl).当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀盐酸反应生成CO2(化学方程式为:NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑).现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液.请分析X溶液的溶质组成可能有哪几种情况?___.

刘勘回答:
  (1)根据装置的设计意图可以知道反应前鼓入空气的目的是除去B中的空气中的二氧化碳,所以反应前应该打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c,从而使B装置中的空气排出;   (2)为了提高实验的精准度,装置C中的干燥剂必须能吸收水分但不吸收二氧化碳,以防测量二氧化碳的质量变小,从而影响碳酸钠的纯度;   (3)盐酸和碳酸钠反应生成了氯化钠、水和二氧化碳,若盐酸和碳酸钠恰好完全反应则生成的溶液中的溶质为氯化钠;若盐酸过量,则得到溶液溶质为氯化钠和硫酸,若盐酸的量不足,则得到溶液含有的溶质为氯化钠和碳酸氢钠.   故答案为:(1)打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c;(2)能吸收水分但不吸收二氧化碳;(3)氯化钠;氯化钠和硫酸;氯化钠和碳酸氢钠.
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