Question

某碳酸鈉樣品中含有少量氯化鈉雜質，為測定該樣品中碳酸鈉的質量分數，進行了如下實驗：
① 實驗一：

請回答下列問題：
（Ⅰ）操作A中用到玻璃棒，其作用是                      。
（Ⅱ）甲同學取少量（碳酸鈉樣品）溶液，滴入無色酚酞試液，溶液由無色變成　   。
（Ⅲ）在實驗過程中加入飽和石灰水后發生反應的化學方程式是                   。
（Ⅳ）為探究上述反應后濾液中的溶質成分，乙同學向濾液中滴加過量稀鹽酸，發現
有氣泡產生，則滴加鹽酸前濾液中的溶質除氯化鈉外還有                   。
② 實驗二：
丙同學取12g該碳酸鈉樣品放入燒杯中，加入100g稀鹽酸（足量），完全反應后， 所
得溶液質量為107.6 g。試計算：
（Ⅰ）生成二氧化碳物質的量為          mol。
（Ⅱ）碳酸鈉樣品中Na₂CO₃的質量分數。（寫出計算過程，保留到0.1%）
（Ⅲ）如果測得的結果比實際的質量分數高，可能的原因是            。（答一種即可）

Answer 1

①實驗一
（Ⅰ）引流  （Ⅱ）紅色  （Ⅲ）Na₂CO₃ +Ca(OH)₂  =    2NaOH +CaCO₃↓
（Ⅳ）碳酸鈉、氫氧化鈉（寫化學式也可）（錯、漏一個不得分）
②實驗二：（Ⅰ）0.1mol
（Ⅱ）88.3%
（Ⅲ）稀鹽酸揮發出的HCl氣體隨CO₂氣體排出，從而導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大。（或水蒸氣隨CO₂氣體排出，從而導致所測樣品中碳酸鈉的質量分數偏大）（1分）

試題分析：碳酸鈉樣品中含有少量氯化鈉雜質，加水溶解后得到碳酸鈉溶液，含少量氯化鈉，溶液呈堿性，加酚酞應變紅色，碳酸鈉能和氫氧化鈣反應，化學方程式為Na₂CO₃ +Ca(OH)₂   =   2NaOH +CaCO₃↓，有沉淀生成，所以A操作為過濾，玻璃棒作用為引流；滴加過量稀鹽酸，發現有氣泡產生，則一定有碳酸鈉，另外氫氧化鈉也一定有，因為上述反應不僅生成沉淀，也生成了氫氧化鈉，所以濾液中還有氫氧化鈉和碳酸鈉；總質量減少，減少的質量即為生成二氧化碳的質量，為112-107.6=4.4g，物質的量為0.1mol，
然后根據化學方程式計算：設樣品中含碳酸鈉Xmol
Na₂CO₃＋2HCl=2NaCl＋H₂O＋CO₂↑           
1mol                      1mol
x                         0.1g
1∶1= x∶0.1     x = 0.1mol                   
樣品中碳酸鈉的質量分數為×100% = 88.3%  
如果測得的結果比實際的質量分數高，則二氧化碳的量應該偏大，由此可推出原因可能為稀鹽酸揮發出的HCl氣體隨CO₂氣體排出或水蒸氣隨CO₂氣體排出，導致測定的二氧化碳量偏大，所以求出來碳酸鈉的質量分數偏大。