Question

(9分)某纯碱样品中含有少量氯化钠，现欲测定其中碳酸钠的质量分数，进行如下实验：
《实验原理》：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄ + H₂O +CO₂↑；通过实验测定反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量，进而求得碳酸钠在样品中的质量分数。
《实验装置》:如图所示。

《实验步骤》：①如图连接装置(除B、C外)并加入所需药品。②称量并记录B的质量(m1) (称量时注意封闭B的两端) 。③按动鼓气球，持续约1分钟。④连接上B、C。⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞。⑥按动鼓气球，持续约1分钟。⑦称量并记录B的质量(m₂)。（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口。）⑧计算。请回答：
(1)已知碱石灰的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，则干燥管A的作用是            ，干燥管C的作用是          ，E装置的作用是         。步骤③中鼓气的目的是 ；步骤⑥中鼓气的目的是      ；本实验能否同时省略③、⑥两个步骤?    ，原因是   。
(2)若所取样品的质量为5g，为确保实验顺利进行，分液漏斗F中至少要盛放10％的稀硫酸(密度为1．07g/mL)       ／mL，若m1为51．20 g ，m2为53．18g ，样品中碳酸钠的质量分数为           。

Answer 1

（1）除去鼓入空气中的二氧化碳；防止空气中的二氧化碳和水进入B中影响实验结果；防止D中的水蒸气进入B中；用除去二氧化碳的空气赶走体系中的二氧化碳；用除去二氧化碳的空气将反应产生的二氧化碳 全部赶入B中；不能；①空气中含少量二氧化碳、②反应后装置中残留二氧化碳均会造成结论偏差．
（2）43.0；95.4%．

：（1）干燥管A可以吸收鼓气球中鼓入的空气中的二氧化碳，避免对干燥管B的质量增加造成干扰；干燥管Ⅱ在干燥管I之后，能阻止空气中的二氧化碳和水进入干燥管，E中盛有的是浓硫酸，具有吸水性，能将水分吸除，排除水分对生成二氧化碳质量的影响；步骤③中鼓气的目的是用除去二氧化碳的空气赶走体系中的二氧化碳，步骤⑥鼓入空气是利用压力差使产生的二氧化碳全部被排出，要测定二氧化碳的质量，需排除空气中二氧化碳对生成的二氧化碳的质量的影响；本实验不能同时省略③、⑥两个步骤，否则会给实验带来误差．
（2）当5克样品全部为碳酸钠时，耗硫酸最多，设所需硫酸的质量为x

106     98 5       x
    x=4.6（g）
故至少要盛放10%的稀硫酸（密度为1.07g/mL）的体积为：V=  ≈43.0（ml）
根据所测数据，生成二氧化碳的质量为（m2-m1）=1.98g，设碳酸钠的质量为x，则有

106                            44
X                           1.98      
 
x=4.77（g）
所以纯碱样品纯度为：×100%=95.4%