《2025年全效学习阶段发展评价九年级科学全一册浙教版》

26. 侯德榜是我国著名的化学家。由他发明的侯氏制碱法制得的纯碱中含有少量氯化钠杂质。某科学兴趣小组的同学为了测定某厂生产的纯碱是否属于优等品（国家规定：优等品中碳酸钠的质量分数不低于99.2%），设计了如下两种实验方案（本题中CO₂的密度取2.0g/L）：
方案一：称取样品10.65g，加水完全溶解，向其中加入足量的氯化钡溶液，发生如下反应：Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl，充分反应后，过滤、洗涤、干燥得固体19.70g。通过计算判断该厂的产品是否属于优等品（杂质可溶于水且不与氯化钡反应）。
方案二：用如图所示的装置，通过准确测量排出水的体积，也可计算样品的纯度。称取纯碱固体2.0g，加入足量的稀硫酸，发生如下反应：Na₂CO₃+H₂SO₄=H₂O+Na₂SO₄+CO₂↑。完全反应，使气体放出，测得量筒中水的体积为330mL，请你计算样品的纯度。
（1）请任意选择一种方案进行计算。

答案： 方案一：99.5%，属于优等品
解析：设样品中碳酸钠质量为x，
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106 197
x 19.70g
$\frac{106}{197}=\frac{x}{19.70g}$，x=10.6g，
碳酸钠质量分数为$\frac{10.6g}{10.65g}×100\%\approx99.5\%$，99.5%＞99.2%，属于优等品。
方案二：79.5%
解析：CO₂体积=330mL=0.33L，质量=0.33L×2.0g/L=0.66g，
设碳酸钠质量为y，
Na₂CO₃+H₂SO₄=H₂O+Na₂SO₄+CO₂↑
106 44
y 0.66g
$\frac{106}{44}=\frac{y}{0.66g}$，y=1.59g，
纯度=$\frac{1.59g}{2.0g}×100\%=79.5\%$。（选方案一或二均可，此处以方案一为例）

（2）同学分析发现方案二测得的碳酸钠纯度偏低，造成此结果的原因可能是____（装置的气密性良好）。
A. A装置中残留反应产生的二氧化碳气体
B. 部分CO₂溶于水或与水反应
C. 反应后与量筒相连的导管中留有水
D. 量筒读数时，俯视读数

答案： ABC
解析：A项，A装置残留CO₂，导致排出水体积偏小，计算的CO₂质量偏小，碳酸钠质量偏小，纯度偏低；B项，CO₂溶于水或反应，使排出水体积偏小，结果偏低；C项，导管中留有水，量筒读数偏小，CO₂体积偏小，结果偏低；D项，俯视读数使量筒读数偏大，CO₂体积偏大，结果偏高，故ABC正确。