Question

已知某純堿樣品中含有少量氯化鈉，為測定樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)，甲、乙兩組分別采用不同方法．
Ⅰ、甲組用下圖裝置通過測定氣體質(zhì)量再計算出純堿的質(zhì)量分數(shù)．

其主要步驟如下：
①按圖組裝儀器并檢查氣密性；
②稱取m克試樣放入錐形瓶中加適量蒸餾水使之完全溶解；
③稱量裝置D中裝有堿石灰的U形管質(zhì)量是a₁克；
④從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸
⑤從導管a中緩緩鼓入空氣；
⑥再次稱量裝置D中裝有堿石灰的U形管質(zhì)量；
⑦重復⑤和⑥的操作，直到裝置D中U形管質(zhì)量基本不變，測得質(zhì)量為a₂克．
試回答相關(guān)問題：
（1）A裝置中最好裝

氫氧化鈉

溶液，作用是

除去空氣中的二氧化碳

；
（2）裝置C中濃硫酸的作用是

吸收水分

；
（3）步驟④中，從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至觀察到

不再冒泡

為止，寫出該反應的化學方程式

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

；
（4）若沒有步驟⑤會使測定結(jié)果

偏小

（偏大或偏�。�；
（5）E裝置中堿石灰的作用是

防止空氣中CO₂和水蒸氣進入D中

；
（6）裝置B中分液漏斗內(nèi)的稀硫酸不能換成濃鹽酸的理由是

濃鹽酸易揮發(fā)使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結(jié)果

．
Ⅱ、乙組用生成沉淀的方法來測定純堿（Na₂CO_3）的質(zhì)量分數(shù)，稱取12.5克樣品加入107.2克的氯化鋇溶液恰好完全反應過濾得到的沉淀干燥后為19.7克和一定量濾液（設(shè)沒有損失），試計算①樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)；②濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)空氣中有二氧化碳，所以需要除盡才不影響實驗結(jié)果；
（2）根據(jù)裝置的特點及實驗目的，分析裝置C中濃硫酸的作用；
（3）根據(jù)硫酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體這一現(xiàn)象進行解答；
（4）根據(jù)裝置的特點及實驗目的，分析鼓入空氣這一操作的目的；
（5）該裝置在裝藥品時會不可避免的混入一些空氣，據(jù)空氣得出成分來分析解答；
（6）根據(jù)濃鹽酸具有揮發(fā)性進行解答；
Ⅱ：根據(jù)碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀，由碳酸鋇的質(zhì)量求出碳酸鈉的質(zhì)量以及樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)，濾液中的溶質(zhì)為氯化鈉，求出濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)．

解答：解：（1）由題意可知我們是通過測定二氧化碳的質(zhì)量來測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實驗結(jié)果，而在A中裝了堿性溶液來吸收空氣中的二氧化碳，故A裝置中最好裝：氫氧化鈉溶液，目的除去空氣中的二氧化碳；
（2）濃硫酸具有吸水性，裝置C中濃硫酸的作用是吸收水分；
（3）硫酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，步驟④中，從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至觀察到不再冒泡為止，說明反應進行完畢，該反應的化學方程式：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）為了減小實驗誤差而采取了鼓入空氣的方法，把殘留在裝置B中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收，實驗結(jié)果更準確．若沒有步驟⑤會使殘留在裝置B中二氧化碳不全部由D中堿石灰吸收，測定結(jié)果偏小；
（5）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D裝置而對測定結(jié)果產(chǎn)生影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D中．
（6）濃鹽酸具有揮發(fā)性，所以裝置B中分液漏斗內(nèi)的稀硫酸不能換成濃鹽酸的理由是：濃鹽酸易揮發(fā)使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結(jié)果；
Ⅱ：解：設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)量為y．
Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl
106          197    117
x            19.7g   y

106

x

=

197

19.7g

x=10.6g
樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)=

10.6g

12.5g

×100%=84.8%

197

19.7g

=

117

y

y=11.7g
濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

11.7g+12.5g-10.6g

12.5g+107.2g-19.7g

×100%=13.6%
答：樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)84.8%，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)13.6%．

故答案為：（1）氫氧化鈉；除去空氣中的二氧化碳；
（2）吸收水分；
（3）不再冒泡；Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（4）偏小；
（5）防止空氣中CO₂和水蒸氣進入D中；
（6）濃鹽酸易揮發(fā)使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結(jié)果；
Ⅱ：①84.8%；②13.6%．

點評：本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應，通過本題我們要知道在完成實驗時要盡可能的排除可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對實驗結(jié)果的影響，水蒸氣的影響等．