第 19 题
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题目
高纯 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 可用于新能源电池、半导体制造等领域，准确测定其纯度具有重要意义。兴趣小组开展 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 制备及其纯度测定的探究。
任务一：制备 $\mathrm{Na_2CO_3}$
（1）$\mathrm{Na_2CO_3}$ 俗称＿①＿，可通过“联合制碱法”制得。
（2）调研发现某工厂利用过量 $\mathrm{NaOH}$ 溶液吸收 $\mathrm{CO_2}$ 制备 $\mathrm{Na_2CO_3}$，该反应的化学方程式为＿②＿。
（3）兴趣小组模拟（2）中所用的方法，制得一定量的 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 固体样品。
任务二：测定 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 样品纯度
【定性分析】取少量样品置于试管中，滴加过量稀硫酸，若观察到＿③＿，则样品中含有 $\mathrm{Na_2CO_3}$。
【定量分析】方法一：实验装置如题 19 图。取 $m_0$ 克样品置于锥形瓶中，向仪器 a 中注入足量稀硫酸，使样品与稀硫酸充分反应。测定反应前后装置 C 的质量，经计算得到 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 的质量为 $m_1$ 克，则样品中 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 的质量分数为 $\dfrac{m_1}{m_0}\times100\%$。该实验装置中，仪器 a 的名称是＿④＿，装置 D 的作用为＿⑤＿。
方法二：取 $m_0$ 克样品置于烧杯中，加水溶解，加入过量＿⑥＿溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥，称量沉淀 $\mathrm{CaCO_3}$ 的质量为 $m_2$ 克，则样品中 $\mathrm{Na_2CO_3}$ 的质量分数为＿⑦＿（用含 $m_0$ 和 $m_2$ 的代数式表示）。
【结果讨论】方法一得到的样品纯度比方法二的低，其原因可能是＿⑧＿。
先在纸上写出完整过程。写完可以先核对几个结果，再对照评分要点给自己打分。
对照评分要点，逐条自评评分要点
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$\mathrm{Na_2CO_3}$ 俗称纯碱、苏打，属于盐；用过量 $\mathrm{NaOH}$ 溶液吸收 $\mathrm{CO_2}$ 制得。3 分
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方法一：C 增加的质量是二氧化碳的质量；D 挡住空气中的二氧化碳和水蒸气。3 分
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方法二：$\dfrac{106}{100}=\dfrac{x}{m_2}$，质量分数 $\dfrac{53m_2}{50m_0}\times100\%$。2 分
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方法一偏低：生成的二氧化碳有一部分残留在装置里，没被 C 吸收。2 分
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答案与解析
① 纯碱（或苏打）；② $\mathrm{2NaOH}+\mathrm{CO_2}\xlongequal{}\mathrm{Na_2CO_3}+\mathrm{H_2O}$。
③ 有气泡产生。
④ 长颈漏斗；⑤ 防止空气中的 $\mathrm{CO_2}$ 和水蒸气进入装置 C。
⑥ $\mathrm{CaCl_2}$（氯化钙）；⑦ $\dfrac{53m_2}{50m_0}\times100\%$。
⑧ 反应生成的 $\mathrm{CO_2}$ 有一部分残留在锥形瓶和导管中，没有被装置 C 吸收。
答案：本站解答
要点
- $\mathrm{Na_2CO_3}$ 俗称纯碱、苏打，属于盐；用过量 $\mathrm{NaOH}$ 溶液吸收 $\mathrm{CO_2}$ 制得。
- 方法一：C 增加的质量是二氧化碳的质量；D 挡住空气中的二氧化碳和水蒸气。
- 方法二：$\dfrac{106}{100}=\dfrac{x}{m_2}$，质量分数 $\dfrac{53m_2}{50m_0}\times100\%$。
- 方法一偏低：生成的二氧化碳有一部分残留在装置里，没被 C 吸收。