Question

已知某純堿粗產(chǎn)品僅含有NaCl雜質(zhì)，為測(cè)定該純堿粗產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，取
10.0g粗產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

[說(shuō)明]堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，能吸收水和二氧化碳．E裝置中的飽和NaHCO₃溶液是為了除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO₃+HC1=NaCl+CO₂↑+H₂O．
實(shí)驗(yàn)主要操作步驟如下：
①連接好裝置，檢查氣密性；②打開(kāi)彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；③稱量 G的質(zhì)量；④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加濃鹽酸至過(guò)量，直至D中無(wú)氣泡冒出；⑤打開(kāi)彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間空氣；⑥再次稱量 G的質(zhì)量，測(cè)得質(zhì)量增加了0.48g．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）F中的試劑應(yīng)為

濃H₂SO₄

．
（2）B裝置的作用是

吸收空氣中的CO₂

，B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．
（3）H裝置的作用是

防止空氣中的CO₂和H₂O被G裝置吸收

．
（4）事實(shí)上10.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.40gCO₂．請(qǐng)你仔細(xì)分析上述實(shí)驗(yàn)，解釋G的質(zhì)量增加了0.48g的原因（假設(shè)操作均正確）

濃HCl揮發(fā)后和NaHCO₃反應(yīng)生成了CO₂

．

Answer 1

分析：（1）為防止水對(duì)裝置G中堿石灰的影響，氣體進(jìn)入裝置G前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，所以，裝置F應(yīng)加入液體干燥劑；
（2）裝置B內(nèi)盛放的氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，當(dāng)向裝置內(nèi)通入空氣時(shí)，裝置B中的氫氧化鈉可以把空氣中二氧化碳除去而避免了二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
（3）裝置G中的堿石灰若直接與空氣相通，堿石灰吸收空氣中的水或二氧化碳而影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果；連接一個(gè)裝有堿石灰的裝置H可以避免這個(gè)影響；
（5）對(duì)比探究實(shí)驗(yàn)中所得二氧化碳質(zhì)量與實(shí)際可得二氧化碳的質(zhì)量，分析造成實(shí)驗(yàn)探究中二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量偏大的操作原因．

解答：解：（1）為防止水對(duì)G裝置中堿石因吸收水而影響對(duì)二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定，需要在裝置G前用濃硫酸吸收氣體中的水；所以，裝置F中應(yīng)加入濃硫酸；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，避免了空氣中的二氧化碳會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)中二氧化碳質(zhì)量的產(chǎn)生影響；
（3）裝置H中的堿石灰可吸收空氣中的二氧化碳和水，防止裝置G因吸收空氣中二氧化碳和水而影響實(shí)驗(yàn)對(duì)產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定；
（4）事實(shí)上10.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.44g CO₂，而在探究過(guò)程中所稱得的二氧化碳質(zhì)量卻為了0.48g＞0.44g，說(shuō)明實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還存在產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)；使用鹽酸與樣品反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的氣體二氧化碳中混有揮發(fā)出的HCl氣體，該氣體通入碳酸氫鈉溶液時(shí)鹽酸與之發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳使得測(cè)定結(jié)果偏大；
故答案為：（1）濃H₂SO₄；（2）吸收空氣中的CO₂； CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（3）防止空氣中的CO₂和H₂O被G裝置吸收；（4）濃HCl揮發(fā)后和NaHCO₃反應(yīng)生成了CO₂．

點(diǎn)評(píng)：采取化學(xué)變化測(cè)定混合物中某組成成分的含量時(shí)，對(duì)反應(yīng)中某物質(zhì)質(zhì)量的測(cè)量將直接影響最終的探究結(jié)果，因此在設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)實(shí)驗(yàn)的雜質(zhì)氣體進(jìn)行去除以達(dá)到準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果．