Question

純堿中常含有少量氯化鈉，請設計實驗測定純堿中Na₂CO₃的質量分數．根據你所設計的方案中的有關的數據，寫出純堿中Na₂CO₃的質量分數的表達式．
實驗原理：將純堿與硫酸反應生成的CO₂吸收，測吸收容器增重即知CO₂的質量，進而求得純堿中Na₂CO₃的質量分數．
實驗裝置：反應裝置可用固液（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：
實驗步驟：
a．按上圖裝置組合好實驗儀器，檢查氣密性；
b．準確稱量U型管的質量（設為m₁g）；
c．準確稱量一定量的純堿（設為ng）放入燒瓶中；
d．打開分液漏斗中活塞，讓稀硫酸“緩慢”滴下，至不再產生氣體為止；
e．“緩慢”鼓入空氣數分鐘，然后稱U型管總質量（設為m₂g）．
請你根據上述實驗回答下列問題：
（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）在實驗操作e中鼓入空氣數分鐘的目的是

 

；
（4）根據上面數據，可求出純堿的質量分數為：

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數據處理題

分析：（1）A裝置是吸收空氣中的二氧化碳氣體避免一下實驗測定；
（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形管吸收二氧化碳氣體；
（3）在實驗操作e中鼓入空氣數分鐘的目的是把反應生成的二氧化碳氣體全部趕入裝置C完全吸收；
（4）結合二氧化碳這里和碳元素守恒計算碳酸鈉質量分數．

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氣體，提供不含二氧化碳氣體的氣體，用來驅趕裝置B中生成的二氧化碳全部進入U形管，避免影響實驗測定；
故答案為：NaOH溶液或堿石灰；吸收空氣中CO₂的減小實驗誤差；
（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形管吸收二氧化碳氣體，稱量吸收前后的質量得到二氧化碳質量；
故答案為：堿石灰；吸收碳酸鈉產生的CO₂ ；
（3）若硫酸滴入的速度過快，迅速產生大量的氣體，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很慢，操作時應注意“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，造成實驗誤差，在實驗操作e中鼓入空氣數分鐘的目的是把反應生成的二氧化碳氣體全部趕入裝置D完全吸收；
故答案為：把反應生成的二氧化碳全部趕入裝置D中完全吸收，減小實驗誤差；
（4）結合二氧化碳這里和碳元素守恒計算碳酸鈉質量分數，二氧化碳物質的量n（CO₂）=

m2-m1

44

mol，純堿的質量分數=

m2-m1 44 ×106

n

×100%═

5300(m2-m1)

22n

%；
故答案為：

5300(m2-m1)

22n

%；

點評：本題考查了物質組成和實驗測定分析計算．實驗過程的理解應用和裝置作用的分析判斷，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．