Question

工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，如圖是測定產(chǎn)品中Na₂CO₃質(zhì)量分數(shù)的實驗裝置，實驗操作步驟有：
（A）在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為m g；
（B）取n g樣品裝入廣口瓶中；
（C）檢驗裝置的氣密性；
（D）緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管總質(zhì)量為w g；
（E）關(guān)閉止水夾； 
（F）打開止水夾；
（G）緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止；
（H）緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘．
（1）正確的操作順序是（填寫序號）：
C→

 

→F

 

→E

 

→G

 

→D．
（2）操作步驟D中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的作用是

 

；裝置甲的作用是

 

；裝置乙的作用是

 

．
（3）計算溶液中Na₂CO₃質(zhì)量分數(shù)的計算式為

 

．
（4）若去掉裝置甲，測定結(jié)果會

 

；若去掉裝置乙，測定結(jié)果會

 

．（填“偏大”“偏小”或“無影響”）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：

分析：（1）首先檢驗裝置的氣密性，然后取ng樣品裝入廣口瓶中，打開止水夾，再緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘后關(guān)閉止水夾，接著在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為mg，下一步緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，再次打開止水夾，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管總質(zhì)量為wg，據(jù)此進行解答；
（2）裝置中殘留生成的二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會影響測定的二氧化碳的質(zhì)量，從裝置中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會使堿石灰增重偏多，二氧化碳的質(zhì)量增大；
（3）由實驗?zāi)康目芍�，反�?yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（W-m）g，計算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒二氧化碳的物質(zhì)的量等于樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量，計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分數(shù)的定義進行求解；
（4）裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，可除掉空氣中的二氧化碳；如果不除去氣體中的二氧化碳，會使干燥管中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大；從廣口瓶中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會使干燥管中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大．

解答： 解：（1）首先需要（C）檢驗裝置的氣密性，然后（B）取ng樣品裝入廣口瓶中（F）打開止水夾，接著（H）緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，排凈裝置中空氣，避免干擾測定結(jié)果，再（E）關(guān)閉止水夾，下一步（A）在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為mg，然后（G）緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，（F）打開止水夾，再次（D）緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳氣體全部排出，再稱干燥管總質(zhì)量為wg，據(jù)此可知反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，所以正確的實驗操作步驟為：（C）（B）（F）（H）（E）（A）（G）（F）（D），
故答案為：（B）；（H）；（A）；（F）；
（2）稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳和硫酸鈉和水，測定產(chǎn)品中Na₂CO₃質(zhì)量分數(shù)，是通過測定稀硫酸和碳酸鈉生成物中的二氧化碳的量，根據(jù)碳元素守恒，測定樣品中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)，操作步驟I中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳氣體全部排出；裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，除掉空氣中的二氧化碳；裝置乙中裝有濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，能吸收二氧化碳中的水蒸氣，
故答案為：使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳氣體全部排出；吸收空氣中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（3）由題意可知，反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，二氧化碳的物質(zhì)的量n=

(w-m)g

44g/mol

=

w-m

44

mol，根據(jù)碳元素守恒可知樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量n=

w-m

44

mol，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為m=n×M=

w-m

44

mol×106g/mol=

53(w-n)

22

g，樣品中碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)為

53(w-n) 22 g

ng

×100%=

53(w-n)

22n

×100%，
故答案為：

53(w-n)

22n

×100%；
（4）裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，可除掉空氣中的二氧化碳，鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳氣體全部排出，若去掉裝置甲，空氣中的二氧化碳未除去，裝置中二氧化碳的質(zhì)量增大，會使干燥管中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，導(dǎo)致測定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大；從廣口瓶中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會使干燥管中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是根據(jù)碳元素守恒二氧化碳的物質(zhì)的量等于樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量進行計算的，所以會導(dǎo)致測定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大，測定的碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)偏大，
故答案為：偏大；偏大．

點評：本題考查了物質(zhì)含量的測定，題目難度中等，明確實驗原理、理解裝置設(shè)計用途、實驗?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，注意結(jié)合相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進行解，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/div>