Question

某工業(yè)純堿中含有少量NaCl和NaOH．為測定其中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：

下面是甲、乙、丙、丁四位同學(xué)進(jìn)行的實驗設(shè)計和分析：
（1）甲將A、E連接，Na₂CO₃與稀硫酸反應(yīng)生成的CO₂被E中的堿石灰吸收，測定反應(yīng)前后E的總質(zhì)量，求出Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．乙認(rèn)為甲應(yīng)在A、E之間再連接裝置D，目的是

 

；
（2）丙將B、D、E連接，Na₂CO₃與稀硫酸完全反應(yīng)后從B的導(dǎo)管口緩緩鼓人空氣，目的是

 

．
丁認(rèn)為空氣中含有CO₂，丙直接向B中鼓人空氣會使測定結(jié)果偏高，因此，應(yīng)將鼓人的空氣先通過裝置

 

，并且在E后還應(yīng)連接F，F(xiàn)裝置的作用是

 

．
四位同學(xué)通過討論最終認(rèn)為第（2）小組測定的數(shù)據(jù)更為準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)如下：

工業(yè)純堿樣品質(zhì)量	反應(yīng)前E的總質(zhì)量	反應(yīng)后E的總質(zhì)量
5.5g	43.9g	46.1g

請計算，該工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

%（保留兩位小數(shù)）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)甲的實驗?zāi)康�，測定反應(yīng)前后E的增重即為生成二氧化碳的質(zhì)量，但從A出來的氣體中還含有水蒸氣，所以應(yīng)再連接裝置D；
（2）丙將B、D、E連接，同樣利用反應(yīng)前后E的增重即為生成二氧化碳的質(zhì)量計算Na₂CO₃的質(zhì)量，所以要保證二氧化碳被完全吸收，據(jù)此分析；
根據(jù)該裝置可以吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w選擇；根據(jù)最后空氣中的水份、CO₂還有可能進(jìn)入E使E的增重偏大來分析．
根據(jù)碳原子守恒，則CO₂～Na₂CO₃，所以碳酸鈉的物質(zhì)的量為：

46.1-43.9

44

=0.05mol，則純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.05×106

5.5

×100%=96.36%；

解答： 解：（1）根據(jù)甲的實驗?zāi)康�，測定反應(yīng)前后E的增重即為生成二氧化碳的質(zhì)量，但從A出來的氣體中還含有水蒸氣，所以再連接裝置D是干燥CO₂氣體，故答案為：干燥CO₂氣體；
（2）丙將B、D、E連接，同樣利用反應(yīng)前后E的增重即為生成二氧化碳的質(zhì)量計算Na₂CO₃的質(zhì)量，所以要保證二氧化碳被完全吸收，所以從B的導(dǎo)管口緩緩鼓人空氣，目的是將生成的CO₂全部吹入E中被堿石灰吸收；
該C裝置可以吸收空氣中的二氧化碳?xì)怏w，所以選C除去空氣中含有CO₂；
因為最后空氣中的水份、CO₂還有可能進(jìn)入E使E的增重偏大，所以最終在E后還應(yīng)連接F；
根據(jù)碳原子守恒，則CO₂～Na₂CO₃，所以碳酸鈉的物質(zhì)的量為：

46.1-43.9

44

=0.05mol，則純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

0.05×106

5.5

×100%=96.36%；
故答案為：將生成的CO₂全部吹入E中被堿石灰吸收；C；防止E裝置吸收空氣中的水份、CO₂；96.36；

點評：本題考查學(xué)生對實驗原理及裝置理解、對操作的評價、物質(zhì)含量的測定、化學(xué)計算等，難度中等，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，把握實驗設(shè)計的每個步驟中的實驗?zāi)康模?/div>