Question

3．已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用圖中的裝置進(jìn)行實驗．

主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；
②將ag試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；
③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到bg；
④從分液漏斗滴入6mol•L^-1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止；
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到cg；
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為dg．
請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：
（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明樣品重，砝碼輕．
（2）裝置中干燥管B的作用是防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U型管中．
（3）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果偏高（填高、偏低或不變）．
（4）步驟⑤的目的是把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U型管中．
（5）步驟⑦的目的是判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收．
（6）該試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%．
（7）還可以用其他實驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．請簡述一種不同的實驗方法．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)天平稱量時按照左物右碼的原則考慮；
（2）由于空氣中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不讓它們進(jìn)入的；
（3）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性考慮；
（4）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是為了驅(qū)趕它們的；
（5）就是為了將二氧化碳全部趕過去；
（6）根據(jù)U型管的質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈉的質(zhì)量，再用碳酸鈉的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．
（7）可以根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量，再進(jìn)行推算．

解答 解：（1）由于稱量時左物右碼，依據(jù)天平的杠桿原理，向左偏說明樣品重，砝碼輕；
故答案為：樣品重，砝碼輕；
（2）U型管中的堿石灰是為了吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，但空氣中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入U型管，對結(jié)果產(chǎn)生誤差；
故答案為：防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U型管中；
（3）由于鹽酸具有揮發(fā)性，也會隨著二氧化碳進(jìn)入U型管，被誤認(rèn)為是二氧化碳，所以二氧化碳的質(zhì)量偏大，算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會偏大的，所以結(jié)果會偏大；
故答案為：偏高；
（4）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是將殘留的二氧化碳完全排入U型管；
故答案為：把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U型管中；
（5）直到U型管的質(zhì)量基本不變，說明二氧化碳已經(jīng)被全部排到U型管中；
故答案為：判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收；
（6）設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      d-b
解得X=$\frac{106（d-b）}{44}$；
所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
故答案為：$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
（7）根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量：取一定量試樣放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，再向燒杯中滴加足量氫氧化鈣溶液，將得到的沉淀過濾洗滌干燥后稱量，根據(jù)方程式由沉淀質(zhì)量算出碳酸鈉質(zhì)量，再除以樣品質(zhì)量．，
故答案為：取一定量試樣放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，再向燒杯中滴加足量氫氧化鈣溶液，將得到的沉淀過濾洗滌干燥后稱量，根據(jù)方程式由沉淀質(zhì)量算出碳酸鈉質(zhì)量，再除以樣品質(zhì)量．

點評 本題考查了物質(zhì)組成定量測定的實驗方案設(shè)計和分析判斷，主要考查鈉及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，容易出錯的地方是不設(shè)計干燥管B，忘記空氣中的二氧化碳和水分也能夠進(jìn)入U型管中，會使結(jié)果偏大，題目難度中等．