Question

純堿中常含有少量氯化鈉，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．根據(jù)你所設(shè)計(jì)的方案中的有關(guān)的數(shù)據(jù)，寫出純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式．
實(shí)驗(yàn)原理：將純堿與硫酸反應(yīng)生成的CO₂吸收，測(cè)吸收容器增重即知CO₂的質(zhì)量，進(jìn)而求得純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
實(shí)驗(yàn)裝置：反應(yīng)裝置可用固液（不加熱）制氣的裝置，用堿石灰或固體NaOH吸收CO₂氣體的裝置可用干燥管或U形管．如圖所示：
實(shí)驗(yàn)步驟：
a．按上圖裝置組合好實(shí)驗(yàn)儀器，檢查氣密性；
b．準(zhǔn)確稱量U型管的質(zhì)量（設(shè)為m₁g）；
c．準(zhǔn)確稱量一定量的純堿（設(shè)為ng）放入燒瓶中；
d．打開分液漏斗中活塞，讓稀硫酸“緩慢”滴下，至不再產(chǎn)生氣體為止；
e．“緩慢”鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱U型管總質(zhì)量（設(shè)為m₂g）．
請(qǐng)你根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）A中盛放

 

；A裝置所起的作用是

 

；
（2）D中盛放

 

；D裝置所起的作用是

 

；
（3）在實(shí)驗(yàn)操作e中鼓入空氣數(shù)分鐘的目的是

 

；
（4）根據(jù)上面數(shù)據(jù)，可求出純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）A裝置是吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w避免一下實(shí)驗(yàn)測(cè)定；
（2）B裝置中是純堿中常含有少量氯化鈉，加入稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、水蒸氣，裝置C吸收水蒸氣，U形管吸收二氧化碳?xì)怏w；
（3）在實(shí)驗(yàn)操作e中鼓入空氣數(shù)分鐘的目的是把反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕入裝置C完全吸收；
（4）結(jié)合二氧化碳這里和碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）A裝置是用氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，提供不含二氧化碳?xì)怏w的氣體，用來驅(qū)趕裝置B中生成的二氧化碳全部進(jìn)入U(xiǎn)形管，避免影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定；
故答案為：NaOH溶液或堿石灰；吸收空氣中CO₂的減小實(shí)驗(yàn)誤差；
（2）B裝置中是純堿中常含有少量氯化鈉，加入稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳、水蒸氣，裝置C吸收水蒸氣，U形管吸收二氧化碳?xì)怏w，稱量吸收前后的質(zhì)量得到二氧化碳質(zhì)量；
故答案為：堿石灰；吸收碳酸鈉產(chǎn)生的CO₂ ；
（3）若硫酸滴入的速度過快，迅速產(chǎn)生大量的氣體，一部分的二氧化碳可能來不及被堿石灰吸收就從吸收裝置中逃逸，所以從分液漏斗向純堿中滴入硫酸的速度應(yīng)很慢，操作時(shí)應(yīng)注意“緩慢滴入”； 鼓空氣要“緩慢”，防止二氧化碳未被充分吸收就被氣流帶出，造成實(shí)驗(yàn)誤差，在實(shí)驗(yàn)操作e中鼓入空氣數(shù)分鐘的目的是把反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w全部趕入裝置D完全吸收；
故答案為：把反應(yīng)生成的二氧化碳全部趕入裝置D中完全吸收，減小實(shí)驗(yàn)誤差；
（4）結(jié)合二氧化碳這里和碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，二氧化碳物質(zhì)的量n（CO₂）=

m2-m1

44

mol，純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

m2-m1 44 ×106

n

×100%═

5300(m2-m1)

22n

%；
故答案為：

5300(m2-m1)

22n

%；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)組成和實(shí)驗(yàn)測(cè)定分析計(jì)算．實(shí)驗(yàn)過程的理解應(yīng)用和裝置作用的分析判斷，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．