Question

9．三個化學小組的同學測定某Na₂CO₃固體樣品（僅含NaOH雜質(zhì)）的純度，他們提出了各自的氣體分析法．
（1）第一小組用圖I所示裝置，儀器A的名稱分液漏斗．把m₁ g的混合物與足量稀硫酸反應(yīng)后，測定產(chǎn)生的CO₂氣體的體積．實驗開始時需檢查該裝置氣密性，具體的操作方法是關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，若活塞能回到原位，證明氣密性良好．
（2）第二小組用圖II裝置測定CO₂的質(zhì)量．該裝置存在明顯缺陷是：CO₂氣體中混有水蒸氣或空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管中，裝置中的CO₂沒有全部被堿石灰吸收．
（3）第三小組在第二小組裝置的基礎(chǔ)上，解決了第二小組裝置的問題．所用到的儀器如圖III，裝置的連接順序是a-fgcbde（填寫接口字母，圖中儀器可重復使用）．實驗中取了樣品m₁ g，稱量干燥管質(zhì)量為m₂ g，與足量稀硫酸反應(yīng)后稱量干燥管質(zhì)量為m₃ g，則Na₂CO₃的純度表達式為$\frac{106（{m}_{3}-{m}_{2}）}{44{m}_{1}}$×100%．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)裝置圖中儀器形狀和作用分析名稱，欲檢查裝置氣密性，可根據(jù)該反應(yīng)容器的特點，采用拉動注射器活塞的方法完成；
（2）根據(jù)堿石灰的成分可知，堿石灰既可吸收二氧化碳也可吸收水，同時生成的二氧化碳反應(yīng)后在裝置內(nèi)會有殘留，以及干燥管與空氣接觸等進行分析即可；
（3）為防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳干擾，測定生成的二氧化碳完全被堿石灰吸收，用氫氧化鈉溶液吸收空氣這的二氧化碳氣體，排盡裝置中的空氣，利用稀硫酸滴入樣品中反應(yīng)，生成的氣體通過濃硫酸干燥后用堿石灰吸收生成的二氧化碳測定質(zhì)量計算，樣品m₁ g，稱量干燥管質(zhì)量為m₂ g，與足量稀硫酸反應(yīng)后稱量干燥管質(zhì)量為m₃ g，干燥管質(zhì)量增加質(zhì)量為生成的二氧化碳氣體的質(zhì)量為m₃-m₂，依據(jù)碳元素守恒計算碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）第一小組用圖I所示裝置，儀器A的名稱為分液漏斗，欲檢查裝置氣密性，可根據(jù)該反應(yīng)容器的特點，采用拉動注射器活塞的方法完成，具體操作為：關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，若活塞能回到原位，證明不漏氣，否則漏氣； 
故答案為：分液漏斗；關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，若活塞能回到原位，證明氣密性良好；
（2）因生產(chǎn)的CO₂氣體中混有水蒸氣或空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管中，會導致質(zhì)量偏大，使測定結(jié)果可能偏小的主要原因裝置中的CO₂沒有全部被堿石灰吸收，應(yīng)通入氮氣可將氣體排出，
故答案為：CO₂氣體中混有水蒸氣或空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管中，裝置中的CO₂沒有全部被堿石灰吸收；
（3）為防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳干擾，測定生成的二氧化碳完全被堿石灰吸收，用氫氧化鈉溶液吸收空氣這的二氧化碳氣體，排盡裝置中的空氣，利用稀硫酸滴入樣品中反應(yīng)，生成的氣體通過濃硫酸干燥后用堿石灰吸收生成的二氧化碳測定質(zhì)量計算，所以裝置的連接順序為afgcbde，
樣品m₁ g，稱量干燥管質(zhì)量為m₂ g，與足量稀硫酸反應(yīng)后稱量干燥管質(zhì)量為m₃ g，干燥管質(zhì)量增加質(zhì)量為生成的二氧化碳氣體的質(zhì)量為m₃-m₂，依據(jù)碳元素守恒計算碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)=$\frac{\frac{{m}_{3}-{m}_{2}}{44}×106}{{m}_{1}}$×100%=$\frac{106（{m}_{3}-{m}_{2}）}{44{m}_{1}}$×100%，
故答案為：fgcbde；$\frac{106（{m}_{3}-{m}_{2}）}{44{m}_{1}}$×100%．

點評 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)分析和實驗驗證方法的分析判斷，主要是實驗裝置的連接應(yīng)用和生成二氧化碳氣體除雜的方法和準確計算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．