Question

工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl雜質(zhì)．某校研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)小組為了測(cè)定混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，擬使用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（說明：連接甲和乙的橡皮管有鐵夾控制），先測(cè)定一定量的樣品和酸反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量，再計(jì)算混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）甲裝置的作用是______；丙裝置的作用是______．
（2）乙裝置反應(yīng)完成后，打開甲和乙之間的鐵夾，通數(shù)分鐘空氣的作用是______．寫出甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式（NaOH溶液足量）：______．
（3）若去掉戊裝置，測(cè)得的CO₂質(zhì)量會(huì)______（填“偏大”或“偏小”）．
（4）若取ng樣品裝入廣口瓶，且反應(yīng)前填滿堿石灰的干燥管丁總質(zhì)量為mg，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱得干燥管丁的總質(zhì)量為w，則Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為______．

Answer 1

（1）實(shí)驗(yàn)裝置中會(huì)殘留部分二氧化碳，影響丁中二氧化碳質(zhì)量的測(cè)定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丁中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測(cè)定，裝置甲的作用是吸收空氣中的二氧化碳；
從裝置乙中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使丁中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大，導(dǎo)致測(cè)定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大，測(cè)定的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，故進(jìn)入裝置丁的二氧化碳應(yīng)干燥，故裝置丙的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣，防止進(jìn)入裝置丁中，
故答案為：吸收空氣中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（2）裝置中含有二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會(huì)使測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大，故反應(yīng)前應(yīng)先通空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，裝置乙的作用是排出裝置中的二氧化碳?xì)怏w；
裝置甲中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：排出裝置中的二氧化碳?xì)怏w，使之都被丁處堿石灰完全吸收；CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（3）若去掉戊裝置，空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丁中被堿石灰吸收，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量增大，
故答案為：偏大；
（4）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)的量為

(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)的量為

w-m

44

mol，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為

w-m

44

mol×106g/mo=

53(w-m)

22

g，樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

53(w-m) 22 g

ng

×100%=

53(w-m)

22n

×100%，
故答案為：

53(w-m)

22n

×100%．