Question

3．工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用，但工業(yè)燒堿中常含有雜質(zhì)碳酸鈉．某科學學習小組同學要測定工業(yè)燒堿樣品純度，進行了如下實驗：
【原理思路】利用Na₂CO₃與足量稀HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過對CO₂質(zhì)量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計算樣品的純度．
【實驗方案】小科同學根據(jù)以上思路，設(shè)計了如圖的實驗方案（固定裝置省略，裝置氣密性良好，每步反應(yīng)或作用都是完全的），裝置中通過對a、b、c三個彈簧夾的控制，在樣品與稀鹽酸反應(yīng)前和停止反應(yīng)后，都通入過量的空氣．

【分析計算】實驗前加入樣品10g，溶于50g水中，通入過量空氣后加入稀鹽酸50g，充分反應(yīng)后，通入過量的空氣，測得D裝置反應(yīng)前后增加的質(zhì)量為2.2g，求：工業(yè)燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)？
【反思與交流】小明認為上述實驗方案的設(shè)計還有一點缺陷，若按該方案進行測定CO₂質(zhì)量還會產(chǎn)生誤差．為減少誤差，使CO₂質(zhì)量的測定更準確，小組同學經(jīng)過討論，認為應(yīng)該在BC之間增加一個裝飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶（飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收二氧化碳中混有的氯化氫氣體）．小組中有個別同學提出不同意見，認為該實驗沒必要對實驗裝置進行改進，只要利用Na₂CO₃與足量稀硫酸反應(yīng)即可解決問題．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，D裝置反應(yīng)前后增加的質(zhì)量為2.2g，就是二氧化碳的質(zhì)量，即可求得碳酸鈉的質(zhì)量，進而求出氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)；
（2）根據(jù)飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收二氧化碳中混有的氯化氫氣體需要在濃硫酸除去水蒸氣之前，以及稀硫酸不具有揮發(fā)性，可以將稀鹽酸換成稀硫酸即可解決問題．

解答 解：（1）生成二氧化碳的質(zhì)量為2.2g，設(shè)樣品中含有碳酸鈉質(zhì)量為x，
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
 106                   44
 x                      2.2g
  $\frac{106}{x}$=$\frac{44}{2.2g}$
   x=5.3g
所以工業(yè)燒堿樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分數(shù)為：$\frac{10g-5.3g}{10g}$×100%=47%；
（2）飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收二氧化碳中混有的氯化氫氣體需要在濃硫酸除去水蒸氣之前，所以應(yīng)該在BC之間增加一個裝飽和碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，稀硫酸不具有揮發(fā)性，可以將稀鹽酸換成稀硫酸即可解決問題．
故答案為：（1）47%；
（2）BC，稀硫酸．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學過的知識和題中所給的提示進行解答．