Question

【題目】某品牌純堿中含有少量氯化鈉。某化學探究小組為了測定該純堿的純度，做了如下實驗：

（設計實驗方案）實驗裝置(如圖2所示，固定裝置略去)：

需要測定的實驗數據：純堿樣品的質量；實驗前、后C裝置(包含氫氧化鈉固體)的質量。

(1)A裝置中反應化學方程式是________。為了保證純堿樣品中的碳酸鈉完全反應，其操作是_______。

(2)B裝置的作用是______；C裝置的化學方程式是_____________；

(3)補充D__________(簡要敘述或畫出裝置示意圖)。

（交流與表達）

(4)有同學認為圖2所示實驗裝置會造成測得純堿的純度偏低，原因是_____________________。

(5)為了克服圖2裝置的不足，有同學提出，還應增加圖1裝置與A裝置連接 (A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞)，在反應前、后用圖1裝置分兩次緩緩鼓入空氣。

①反應前，斷開B、C裝置之間的連接，用圖1裝詈鼓入空氣的作用是_______________。

②反應后，用圖1裝詈鼓入空氣的作用是_________________。

③在A裝置中的反應發生時，開關K處于關閉狀態，其原因是____________。

（數據處理）

(6)稱得純堿樣品的質量為10.8g，實驗前、后C裝置的總質量分別為75.2g和 79.6g，純堿的純度為_______% (計算結果保留小數點后1位)。

（反思與評價）

(7)能否用稀鹽酸代替稀硫酸？同學們經過討論認為不能，理由是___________。

(8)改進后的實驗裝置能減少測定的誤差，原因是①反應生成的CO2盡可能被裝置C吸收；②_________。

Answer 1

【答案】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 逐滴滴入稀硫酸至不再產生 氣泡為止 除去水蒸氣 2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O 裝氫氧化鈉固體的球形管 AB裝置中殘留反應產生的二氧化碳氣體未被C中的氫氧化鈉吸收 用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣 用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應產生的二氧化碳氣體 避免圖1裝置吸收反應產生的部分二氧化碳氣體 98.1 稀鹽酸揮發出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實驗測定 避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳氣體對實驗的干擾

【解析】

(1)純堿主要成分是碳酸鈉，碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，化學方程式為： Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，因為該反應有氣泡產生，逐滴滴入稀硫酸至不再產生 氣泡為止，沒有氣泡產生了，說明碳酸鉀反應完了；

(2)濃硫酸具有吸水性，所以B裝置主要是除去二氧化碳中的水蒸氣；C裝置中的反應是氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O；

(3)D裝置是防止空氣中的水、二氧化碳進入C裝置造成誤差，所以用裝氫氧化鈉固體的球形管就能達到目的；

(4)反應結束后在AB裝置中會殘留反應生成的二氧化碳氣體，未被C中的氫氧化鈉吸收，導致二氧化碳質量減少，結果會偏小；

(5)①鼓入的空氣經過了氫氧化鈉，己經把空氣中二氧化碳除去，用不含二氧 化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣，由于原有的空氣中含有二氧化碳；

②用不含二氧化碳的空氣排出殘留在A、B裝置中反應產生的二氧化碳氣體，使反應產生的二氧化碳全部被C裝置吸收；

③如果不處于關閉狀態，生成的二氧化碳會進入圖1中，被圖1中氫氧化鈉吸收；

(6)反應前后C裝置質量的增加量就是生成二氧化碳的質量，所以生成二氧化碳的質量為：79.6g- 75.2g=4.4g，設生成4.4g 二氧化碳需要碳酸鈉的質量為x，

= ，解得x= 10.6g

所以純堿的純度為：×100%=98.1%；

(7)不能用稀鹽酸代替稀硫酸稀，鹽酸揮發出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實驗測定；

(8)改進后裝置的優點有：反應生成的CO2盡可能被C裝置吸收；避免A、B裝置中原來空氣中的二氧化碳氣體對實驗的干擾。