Question

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83.4g；
③準確稱得6g純堿樣品并放入容器B中；
④關上K₁，打開K₂，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；
⑤關上K₂，打開K₁，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85.6g．
試回答：
（1）已知裝置A中試劑為堿性溶液，其作用是

 

．
（2）實驗步驟⑤鼓入空氣的目的是

 

．
（3）C裝置的作用是

 

，若沒有C裝置，則會導致測定結果

 

（填“偏大”或“偏小”）．
（4）E裝置的作用是

 

．
（5）根據實驗中測得的有關數據，計算出純堿樣品碳酸鈉的質量分數為

 

%（計算結果保留一位小數）．
（6）經精確測定，樣品中碳酸鈉的實際質量分數略小于上述所求數值，其原因可能是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據實驗目的來分析裝置A中堿液的作用；
（2）根據裝置的特點及實驗目的，分析鼓入空氣這一操作的目的；
（3）評價裝置C對測定結果的影響；
（4）可以根據空氣中的成分來分析裝置E在整個裝置中所起到的作用；
（5）分析實驗前后裝置D質量變化，并由此質量差計算樣品中碳酸鈉的質量，求出樣品中碳酸鈉的質量分數；
（6）該裝置在裝藥品時會不可避免的混入一些空氣，據空氣得出成分來分析解答．

解答：解：（1）由題意可知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，故本題答案為：吸收空氣中的二氧化碳．
（2）為了減小實驗誤差而采取了鼓入空氣的方法，把殘留在裝置B中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收，實驗結果更準確，故本題答案為：使B中產生的二氧化碳全部進入D中．
（3）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；
故本題答案為：吸水；  偏大．
（4）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D裝置而對測定結果產生影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D中，故本題答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進入D中．
（5）反應中放出二氧化碳氣體的質量=85.6g-83.4g=2.2g
設放出2.2g二氧化碳消耗碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                      2.2g

106

X

=

44

2.2g

，解得   x=5.3g
純堿樣品Na₂CO₃的質量分數=

5.3g

6g

×100%=88.3%
故本題答案為：88.3%．
（6）由于在裝置中不可避免的要存有殘留的空氣，而空氣中的二氧化碳被D裝置吸收，而導致測量結果偏大，故本題答案為：裝置中有一定量的空氣，所含的CO₂也會進入D中．

點評：本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應，通過本題我們要知道在完成實驗時要盡可能的排除可能對實驗結果產生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對實驗結果的影響，水蒸氣的影響等．