化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。
22.甲同学用上图所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_________(填“Na2CO3”或"NaCl”)发生反应。仪器b的名称是________。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是__________________ 。
23.乙同学用下图所示方法和步骤实验:
①操作I涉及的实验名称有__________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、___________。
②乙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为___________________。
24.标准状况下,将672 mL CO2气通入50 mL1mol/LKOH溶液中,完全反应后,所得溶液中K2CO3和KHCO3的物质的量之比为(设反应前后溶液体积变化忽略不计) ____________ 。
(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气
(1)依据装置和试剂分析,硫酸和样品中的碳酸钠反应,仪器b是加入液体的仪器可以控制滴加的量,是分液漏斗;反应过程中含有水蒸气,可以利用浓硫酸干燥二氧化碳,故答案为:NaCO3;分液漏斗;除去CO2中的水蒸气。
(1)依据装置和试剂分析,硫酸和样品中的碳酸钠反应;反应过程中含有水蒸气,可以利用浓硫酸干燥二氧化碳。
本题考查实验仪器的识别和用途,注意分液漏斗和长颈漏斗的区别,浓硫酸的作用是干燥剂。本题难度较低。
①过滤 称量 ②106y/197x
(2) ①依据流程分析,加入氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,通过过滤得到沉淀,洗涤后称重得到沉淀碳酸钡的质量,故答案为:过滤;称量;②依据流程分析判断沉淀质量为yg,物质的量=mol;碳酸钠的物质的量等于碳酸钡的物质的量,则碳酸钠的质量为mol×106g/mol;样品的质量为xg,所以碳酸钠的质量分数=×100%,故答案为:×100%;
(2) ①依据流程分析,加入氢氧化钡溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀,通过过滤得到沉淀,洗涤后称重得到沉淀碳酸钡的质量,②依据流程分析判断沉淀质量为yg;碳酸钠的物质的量等于碳酸钡的物质的量,则可求出碳酸钠的质量,最后求出碳酸钠的质量分数;
本题主要考查实验基本操作和混合物中某组分质量分数的简单计算,难度较低。
n(K2CO3):n(KHCO3)=2:1
(3)CO2+2KOH=K2CO3+H2O CO2+KOH=KHCO3,n(CO2):n(KOH)=1:2,产物为K2CO3,n(CO2):n(KOH)=1:1,产物为KHCO3,标准状况下,将672mLCO2气体物质的量=0.3mol;通入50mL1mol/LKOH溶液中,n(KOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol,n(CO2):n(KOH)=0.03:0.05=3:5,所以1:1>3:5 >1:2,二氧化碳和氢氧化钾全部反应生成碳酸钾和碳酸氢钾,利用直接配平法写出方程式并配平:3CO2+5KOH = KHCO3+2K2CO3+2H2O,则n(K2CO3):n(KHCO3)=2:1。
(3)发生的反应CO2+2KOH=K2CO3+H2O CO2+KOH=KHCO3,运用极限法判断CO2与KOH的反应情况n(CO2):n(KOH)=1:2,产物为K2CO3,n(CO2):n(KOH)=1:1,产物为KHCO3,标准状况下,将672mLCO2气体物质的量=0.3mol;通入50mL1mol/LKOH溶液中,n(KOH)=0.05L×1mol/L=0.05mol,n(CO2):n(KOH)=0.03:0.05=3:5,所以1:1>3:5 >1:2,二氧化碳和氢氧化钾全部反应生成碳酸钾和碳酸氢钾,利用直接配平法写出方程式并配平。
本题首先要根据CO2和KOH量的关系,判断出产物,再根据元素守恒法计算出产物物质的量之比,难度中等。