Question

【題目】某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質，現用如圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質量分數（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）．實驗步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；

②準確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質量為85.4g；

③準確稱得6g純堿樣品放入容器b中；

④打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；

⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數分鐘，然后稱得干燥管D的總質量為87.6g．試回答：

（1）鼓入空氣的目的是___________，裝置A中試劑X應選用___________；

（2）若沒有C裝置，則會導致測定結果___________（填“偏大”或“偏小”）；

（3）裝置B中發生反應的離子方程式______________________________；

（4）根據實驗中測得的有關數據，計算出純堿樣品Na2CO3的質量分數為_________（計算結果保留一位小數）。

Answer 1

【答案】將裝置內殘留的二氧化碳全部排出，達到精確測量的目的 NaOH 偏大 CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑ 88.3%

【解析】

(1)據實驗目的來分析裝置A中堿液的作用；
(2)據裝置C的作用可以知道對測定結果的影響；

(3)據酸與鹽的反應規律，反應物、生成物可寫出反應的離子方程式；
(4)分析實驗前后裝置D質量變化，并由此質量差來計算樣品中碳酸鈉的質量，求出樣品中碳酸鈉的質量分數。

(1)根據題意可以知道我們是通過測定二氧化碳的質量來測定碳酸鈉的質量分數的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實驗結果，而在A中裝了堿性溶液來吸收空氣中的二氧化碳，故裝置A中試劑可選用NaOH；

因此，本題正確答案是：將裝置內殘留的二氧化碳全部排出，達到精確測量的目的；NaOH；
(2)濃硫酸具有吸水性，在C裝置中吸收由B裝置排出氣體中混有的水蒸氣，若少了此裝置則會使氣體中的水蒸氣被D裝置中堿石灰吸收，而使測定質量偏大，故填偏大；

因此，本題正確答案是：偏大；

(3)據酸與鹽的反應規律，稀硫酸和碳酸鈉反應的離子方程式為：CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑，

因此，本題正確答案是：CO32﹣+2H+═H2O+CO2↑；
(4) 反應中放出二氧化碳的質量為：87.6g-85.4g=2.2g，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106g 44g
m 2.2g
m==5.3g，

純堿樣品中碳酸鈉的質量分數為：×100%=88.3%，

因此，本題正確答案是：88.3%．