Question

某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學(xué)探究小組為了測定該純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）組內(nèi)同學(xué)設(shè)計了如下實驗：

【設(shè)計實驗方案】（如圖乙所示，固定裝置略去）
需要測定的實驗數(shù)據(jù)：純堿樣品的質(zhì)量；實驗前后C裝置（包含氫氧化鈉固體）的質(zhì)量
（1）對我國純堿工業(yè)作出重要貢獻的科學(xué)家是

 

．
（2）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．為了保證純堿樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)，其操作是

 

．
（3）B裝置的作用是

 

；C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

 

．
（4）補充D裝置是：

 

（簡要敘述或畫出裝置示意圖）
【交流與表達】
（5）有同學(xué)認(rèn)為圖乙所示實驗裝置會造成所得純堿的純度偏低，原因是

 

．
（6）為了克服圖乙裝置不足，有同學(xué)提出，還應(yīng)增加圖甲裝置與A裝置連接（A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞），反應(yīng)前、后甲裝置分兩次緩緩鼓入空氣．
①反應(yīng)前，斷開B、C裝置之間的連接，圖甲裝置鼓入空氣的作用是

 

．
②反應(yīng)后，用圖甲裝置鼓入空氣的作用是

 

．
③在A裝置中的反應(yīng)發(fā)生時，開關(guān)K處于關(guān)閉狀態(tài)，其原因是

 

．
【數(shù)據(jù)處理】
（7）稱得純堿樣品的質(zhì)量為10.8g，實驗前、后C裝置的總質(zhì)量分別為75.2g和79.6g，純堿的純度為

 

%（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）
【反思與評價】
（8）能否用稀鹽酸代替稀硫酸？同學(xué)們經(jīng)討論后認(rèn)為不能，理由是

 

．
（9）改進后的實驗裝置能減少測定的誤差，原因是①反應(yīng)生成的CO₂ 盡可能被裝置C吸收；②

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,鹽的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：（1）侯德榜是我國制堿工業(yè)的先驅(qū)和奠基人，據(jù)此進行分析解答．
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式的寫法和反應(yīng)的實驗現(xiàn)象判斷是否反應(yīng)完全；
（3）根據(jù)濃硫酸的吸水性和方程式的寫法考慮；
（4）根據(jù)D裝置的作用考慮；
（5）根據(jù)反應(yīng)結(jié)束后裝置內(nèi)殘留二氧化碳考慮；
（6）①根據(jù)圖1的用途考慮；②根據(jù)氣體將反應(yīng)生成的二氧化碳趕到C裝置考慮；③根據(jù)圖1 中氫氧化鈉可以吸收二氧化碳考慮；
（7）根據(jù)C裝置質(zhì)量的增加量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈉的質(zhì)量，再除以樣品的質(zhì)量乘以百分之百即可；
（8）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性考慮；
（9）根據(jù)改進后裝置的優(yōu)點考慮．

解答：解：（1）侯德榜是我國制堿工業(yè)的先驅(qū)和奠基人，對我國純堿工業(yè)做出杰出貢獻，發(fā)明了“聯(lián)合制堿法”，提高了原料的利用率．
（2）反應(yīng)物是Na₂CO₃和H₂SO₄生成物是Na₂SO₄、H₂O和CO₂用觀察法配平，二氧化碳后面標(biāo)上上升符號；因為該反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生，沒有氣泡產(chǎn)生了，說明反應(yīng)完了；
（3）濃硫酸具有吸水性，所以主要是除去二氧化碳中的水蒸氣；C裝置中反應(yīng)的反應(yīng)物是NaOH和CO₂生成物是Na₂CO₃和H₂0，用觀察法配平；
（4）D裝置是防止空氣中的水、二氧化碳進入C裝置造成誤差，所以用裝氫氧化鈉固體的球形管就能達到目的；
（5）反應(yīng)結(jié)束后在AB裝置中會殘留反應(yīng)生成的二氧化碳?xì)怏w未被C中的氫氧化鈉吸收，導(dǎo)致二氧化碳質(zhì)量減少，結(jié)果會偏��；
（6）①鼓入的空氣經(jīng)過了氫氧化鈉，已經(jīng)把空氣中二氧化碳除去，用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣，由于原有的空氣中含有二氧化碳；
②用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被C裝置吸收；
③如果不處于關(guān)閉狀態(tài)，生成的二氧化碳會進入圖1被圖1中氫氧化鈉吸收；
（7）C裝置質(zhì)量的增加量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，所以生成二氧化碳的質(zhì)量為：79.6g-75.2g=4.4g，設(shè)要生成4.4g二氧化碳需要碳酸鈉質(zhì)量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                       4.4g
根據(jù)：

106

44

=

X

4.4g

解得X=10.6g，純堿的純度為

10.6g

10.8g

×100%=98.1%；
（8）稀鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實驗測定；
（9）改進后裝置的優(yōu)點有：反應(yīng)生成的CO₂盡可能被C裝置吸收；避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳?xì)怏w對實驗的干擾．
故答案為：（1）侯德榜；
（2）Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；逐滴滴入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡為止；
（3）除去水蒸氣；2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂0；（4）裝氫氧化鈉固體的球形管；
（5）AB裝置中殘留反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w未被C中的氫氧化鈉吸收；
（6）①用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣；②用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w；③避免圖1裝置吸收反應(yīng)產(chǎn)生的部分二氧化碳?xì)怏w；
（7）98.1%；（8）稀鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實驗測定；
（9）避免AB裝置中原來空氣中二氧化碳?xì)怏w對實驗的干擾．

點評：本題容易出錯的地方是第（5）小題，要知道通入不含有二氧化碳空氣的目的，只有將生成的二氧化碳全部吸收才能使結(jié)果更準(zhǔn)確．