(2012?成都)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(即碳酸鈉的質量分數(shù)),組內一同學設計了如下實驗:
【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(shù)據(jù):純堿樣品的質量;實驗前、后裝置(包括氫氧化鈉固體)的總質量.
(1)A裝置中反應的化學方程式為
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
;為了保證純堿樣品中的碳酸鈉完全反應,其操作是
逐滴滴入稀硫酸至不再產生氣泡為止
逐滴滴入稀硫酸至不再產生氣泡為止
.
(2)B裝置的作用是
除去水蒸氣
除去水蒸氣
;C裝置中反應的化學方程式為
2NaOH+CO2═Na2CO3+H20
2NaOH+CO2═Na2CO3+H20
.
(3)補充D裝置
裝氫氧化鈉固體的球形管
裝氫氧化鈉固體的球形管
(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
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,
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,
.
(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足量空氣.
①反應前,斷開B、C裝置之間的連接,用圖1裝置鼓入空氣的作用是
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AB裝置中原有的空氣
;
②反應后,用圖1裝置鼓入空氣的作用是
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
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
;
③在A裝置中的反應發(fā)生時,開關R處于關閉狀態(tài),其原因是
避免圖1裝置吸收反應產生的部分二氧化碳氣體
避免圖1裝置吸收反應產生的部分二氧化碳氣體
.
【數(shù)據(jù)處理】
(6)稱得的純堿樣品質量為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
98.1
98.1
%(計算結果保留小數(shù)點后一位).
【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
稀鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體,被C裝置吸收,影響實驗測定
稀鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體,被C裝置吸收,影響實驗測定
.
(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CO
2盡可能被C裝置吸收;②
避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳氣體對實驗的干擾
避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳氣體對實驗的干擾
.