“天宮課堂”在太空中為同學(xué)們演示了有趣的“冰雪”實(shí)驗(yàn):讓過飽和乙酸鈉液體迅速結(jié)晶,形成了一個“外冷內(nèi)熱”的“冰球”。為了保證該實(shí)驗(yàn)成功,需要在實(shí)驗(yàn)室制備純凈的乙酸鈉。
【粗產(chǎn)品的制備】控制溫度在60℃以下,向乙酸(又稱醋酸,化學(xué)式為CH3COOH)溶液中持續(xù)加入碳酸鈉固體直至出現(xiàn)現(xiàn)象M,此時兩者充分反應(yīng),然后將所得溶液進(jìn)行操作A、操作N、操作C、洗滌、干燥,即可得到乙酸鈉(化學(xué)式為CH3COONa)固體。
(1)寫出乙酸和碳酸鈉反應(yīng)的化學(xué)方程式:
Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑
Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑
。
(2)現(xiàn)象M為 不再產(chǎn)生氣泡
不再產(chǎn)生氣泡
。
(3)操作A為 加熱濃縮
加熱濃縮
;操作N為 降溫結(jié)晶
降溫結(jié)晶
;操作C為 過濾
過濾
。
(4)洗滌時,為減少損失,最好選用 C
C
(填選項字母)。
A.熱水
B.冷水
C.飽和乙酸鈉溶液
【粗產(chǎn)品成分測定】對上述粗產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)分析后發(fā)現(xiàn),其中還含有碳酸鈉,為測定該粗產(chǎn)品的純度,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.稱取粗產(chǎn)品20.0g,按如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【相關(guān)信息】①堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物。
②飽和NaHCO3溶液是為了除去CO2中的醋酸氣體。
Ⅱ.操作步驟:
①連接好裝置,檢查氣密性。
②打開彈簧夾C,在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣。
③稱量G的質(zhì)量。
④關(guān)閉彈簧夾C,慢慢滴加醋酸至過量。
⑤打開彈簧夾C,再次級緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣。
⑥再次稱量G的質(zhì)量,得前后兩次質(zhì)量差為1.1g。
(5)問題探究:
①F中的試劑應(yīng)為 濃硫酸
濃硫酸
,H裝置的作用是 防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入G裝置
防止空氣中的CO2和H2O進(jìn)入G裝置
。
②若沒有操作步驟⑤,則測定的碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會 偏小
偏小
(填“偏大”“偏小”“不變”)。
(6)數(shù)據(jù)計算:該粗產(chǎn)品中,乙酸鈉的純度為 86.75%
86.75%
。
(7)反思與評價:學(xué)習(xí)小組某位同學(xué)經(jīng)仔細(xì)分析后發(fā)現(xiàn)這樣計算出的碳酸鈉的質(zhì)量并不正確(假設(shè)操作均正確),原因是 NaHCO3與CH3COOH反應(yīng)生成CO2氣體,使得CO2質(zhì)量偏大
NaHCO3與CH3COOH反應(yīng)生成CO2氣體,使得CO2質(zhì)量偏大
。