Question

某純堿樣品中含有少量氯化鈉，現(xiàn)欲測定其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
〖實(shí)驗(yàn)原理〗Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
通過實(shí)驗(yàn)測定反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳的質(zhì)量，即可求得原樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求得樣品碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
〖實(shí)驗(yàn)裝置〗

①如圖所示連接裝置，并檢查氣密性
②將10.0g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量為300.0g
④打開分液漏斗中的活塞，往試樣溶液中滴入20%的稀硫酸，直至不再產(chǎn)生氣泡為止
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量原盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直至原盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量不再改變，測得質(zhì)量為303.3g
回答下列問題：
（1）裝置中NaOH溶液的作用是______，寫出該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______．
（2）濃硫酸的作用是______．
（3）從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣的目的是______；
（4）B裝置的作用是______，
（5）該樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______．

Answer 1

解：（1）由題意可知我們是通過測定二氧化碳的質(zhì)量來測定碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而在A中裝了堿性溶液來吸收空氣中的二氧化碳，并可以寫出化學(xué)方程式
（2）濃硫酸的作用是吸收反應(yīng)后生成的二氧化碳中的水蒸氣以免干擾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，
（3）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差而采取了鼓入空氣的方法，把殘留在裝置中二氧化碳全部由堿石灰吸收，實(shí)驗(yàn)結(jié)果更準(zhǔn)確，
（4）空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進(jìn)入U型管而對測定結(jié)果產(chǎn)生影響，所以裝置B的作用則是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入U型管中，
（5）反應(yīng)中放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=303.3g-300g=3.3g
設(shè)放出3.3g二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 44
x 3.3g
，
解得x=7.95g
純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)%=79.5%
故答案為：（1）除去鼓入的空氣中的二氧化碳； 2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
（2）除去空氣（或二氧化碳）從試樣溶液中帶出的水分
（3）用除去二氧化碳的空氣將反應(yīng)生成的二氧化碳全部通入U型管中；
（4）防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入U型管中影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果；
（5）79.5%
分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膩矸治鲅b置A中堿液的作用；
（2）根據(jù)濃硫酸的性質(zhì)來評價濃硫酸在實(shí)驗(yàn)中的作用，
（3）根據(jù)裝置的特點(diǎn)及實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�分析鼓入空氣這一操作的目的；
（4）可以根據(jù)空氣中的成分來分析裝置B在整個裝置中所起到的作用；
（5）分析實(shí)驗(yàn)前后裝置D質(zhì)量變化，并由此質(zhì)量差計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
點(diǎn)評：本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應(yīng)，通過本題我們要知道在完成實(shí)驗(yàn)時要盡可能的排除可能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，水蒸氣的影響等．