Question

工业上“侯氏”制碱法制得的纯碱产品中常含有少量的氯化钠，化验员对每批刚生产出的纯碱产品都要进行检测，标出各种成分的含量后投放市场．在实验室用图Ⅰ所示装置组合进行测定（假设装置气密性良好，各装置均能吸收完全；碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物），取11.3g 该样品于A装置中，向其中逐滴加入溶质的质量分数为10%的稀盐酸，放出气体的总质量与所滴入稀盐酸的质量关系曲线如图Ⅱ所示，请根据题意回答问题：
（1）当滴加稀盐酸至图Ⅱ中N点时，A装置中溶液的pH______7（填＞、=、＜），此时溶液中的溶质是______；
（2）计算该样品中纯碱的质量分数（计算结果保留一位小数）．
（3）小明认为用图Ⅰ装置组合来测定纯碱的质量分数不完善，这是因为______，会导致结果______（填“偏大”或“偏小”）．

Answer 1

解：（1）由分析可知，N点时所加的稀盐酸已经过量，所以此时溶液呈酸性，pH小于7，所以溶液中的溶质是反应生成的氯化钠和过量盐酸中的氯化氢．
（2）设纯碱样品中碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑
106 73
x 73g×10%

y=10.6g
所以纯碱样品中碳酸钠的质量分数为：×100%=93.8%
（3）图Ⅰ装置组合来测定纯碱的质量分数不完善，因为稀盐酸也能挥发处氯化氢气体，氯化氢气体能被C装置吸收导致测量的结果出现误差；
故答案为：（1）＜；氯化钠、氯化氢．
（2）该纯碱样品中碳酸钠的质量分数93.8%．
（3）稀盐酸会挥发出氯化氢气体会被C装置吸收；偏大；
分析：由图象可知，消耗稀盐酸73g时，样品中的碳酸钠和稀盐酸恰好完全反应，此时溶液是氯化钠溶液，呈中性，之后再加稀盐酸溶液就会呈酸性；然后可根据碳酸钠和稀盐酸完全反应时消耗的盐酸的量来计算生成二氧化碳的质量，及样品中碳酸钠的质量，装置I的问题在于使用盐酸反应时，由于盐酸能挥发处氯化氢气体，所以会导致测量的结果不够准确，据此分析即可；
点评：本题主要考查学生对完全反应的认识和运用化学方程式进行计算的能力；解题的关键是依据图象判断反应的状况．