“侯氏制碱法”制得的纯碱中常含有氯化钠等杂质,化学兴趣小组欲对某品牌纯碱样品中碳酸钠的质量分数进行实验探究,在老师的指导下,他们设计了下列两种实验方案进行试验。
资料:Ⅰ碳酸钠和氯化钙能发生复分解反应。
Ⅱ浓硫酸具有很强的吸水性;碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳。
(方案一)样品与氯化钙溶液反应,测定Na
2CO
3的质量分数
(1)样品与氯化钙溶液的反应实验(杂质不与氯化钙溶液反应):
实验操作
| 实验现象
| 分析
|
取m克纯碱样品配成溶液后,滴加过量的CaCl2溶液。
| 产生白色沉淀
| 如果CaCl2不过量,则会造成所计算的纯碱质量分数______________(选填:偏大或偏小或不变)
|
(2)将反应后的混合物进行过滤,把获得的沉淀物进行洗涤、干燥、称量得a克沉淀。则Na
2CO
3的质量分数为多少?(用带有a、m的式子表示,要示写出根据化学方程式计算过程)。___________
(方案二)样品与稀盐酸反应,测定Na
2CO
3的质量分数

利用下图所示实验装置(铁架台略去)和试剂,通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO
2气体的质量,计算Na
2CO
3的质量分数(装置气密性良好,忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的)。
(3)I打开止水夹K,先对装置A和B(已连接)通入已除去CO
2的空气一会儿,以排尽装置A和B中含有的CO
2,再接上装置C和D。
II关闭止水夹K,加入足量的稀盐酸(杂质不与盐酸反应),装置A中样品产生气体。
III待装置A中的反应结束后,再一次打开止水夹K,继续往装置通入已除去CO
2的空气一会儿。装置_______(填标号)在反应前后的质量差就是产生CO
2的质量,由此计算出该样品中Na
2CO
3的质量分数。