纯碱是工业生产和日常生活中的重要物质.某兴趣小组为测定某工业纯碱(假设仅含碳酸氢钠杂质)中碳酸钠的质量分数,设计了下 * * 种实验方案进行探究.请填空:
方案一:纯碱样品
测定剩余固体质量加热
(1)分别称取干燥坩埚和纯碱样品的质量,将纯碱样品放人坩埚中充分加热(如右图).坩埚中发生反应的化学方程式为:______.
(2)将坩埚置于干燥器中冷却后称量.实验时需要重复“加热、冷却、称量”操作多次,其目的是:______.
方案二:纯碱样品溶液
测定沉淀质量氯化钙溶液
(1)称取m1g样品,置于小烧杯中,加水溶解.向小烧杯中滴加足量氯化钙溶液(如图).将反应混和物过滤后的下一步操作是:______.
(2)沉淀经干燥后称量为m2g,则该样品中碳酸钠的质量分数为:______.
(3)如果用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液作沉淀剂,在其他操作正确的情况下,测得样品中的碳酸钠质量分数将比实际______(填“偏高”、“偏低”或“不变”).
方案三:纯碱样品
测定生成二氧化碳的质量硫酸
(1)本实验采用vk图装置,C中盛放的物质是______.
(2)反应前后都要通人N2,反应后通入N2的目的是:______
方案一:
(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O
故答案为:2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O.保证NaHCO3全部分解.
(2)该方案根据加热后残渣的质量来求解,要加热至恒重,以保证NaHCO3全部分解.
故答案为:加热至恒重,以保证NaHCO3全部分解.
方案二:
(1)碳酸钙沉淀会附着氯化钠、氯化钙,过滤后需用蒸馏水洗涤.
故答案为:用蒸馏水洗涤.
(2)沉淀经干燥后称量为m2g,碳酸钙物质的量等于碳酸钠物质的量,所以碳酸钠的质量为
×106g,则该样品中碳酸钠的质量分数为m2 100
×100%=
×106gm2 100 m1g
%.106m2 m1
故答案为:
%.106m2 m1
(3)在一定量样品中加入足量Ca(OH)2溶液,此时分别发生如下反应Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O,均产生CaCO3沉淀,根据样品的总量和生成CaCO3沉淀的量,可以计算碳酸钠质量,就可得出纯碱的质量分数.故用氢氧化钙溶液代替氯化钙溶液作沉淀剂,在其他操作正确的情况下,测得样品中的碳酸钠质量分数不变.
故答案为:不变.
方案三:
(1)C装置干燥二氧化碳,所以C中盛放的物质是浓硫酸.
(2)该方案关键是要获得产生的CO2的质量,实验前容器内含有空气,空气中含有二氧化碳,会影响生成的二氧化碳的量,反应后装置中容器内含有二氧化碳,不能被C中碱石灰完全吸收,导致测定结果有较大误差,所以反应前后都要通人
N2,反应后通入N2的目的是:排尽装置内的空气,将生成的二氧化碳从容器内排出,被D装置中碱石灰吸收.
故答案为:排尽装置内的空气,将生成的二氧化碳从容器内排出,被D装置中碱石灰吸收.