Question

【题目】某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度，做了如下实验：

（设计实验方案）实验装置(如图2所示，固定装置略去)：

需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前、后C装置(包含氢氧化钠固体)的质量。

(1)A装置中反应化学方程式是________。为了保证纯碱样品中的碳酸钠完全反应，其操作是_______。

(2)B装置的作用是______；C装置的化学方程式是_____________；

(3)补充D__________(简要叙述或画出装置示意图)。

（交流与表达）

(4)有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是_____________________。

(5)为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接 (A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞)，在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。

①反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装詈鼓入空气的作用是_______________。

②反应后，用图1装詈鼓入空气的作用是_________________。

③在A装置中的反应发生时，开关K处于关闭状态，其原因是____________。

（数据处理）

(6)称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和 79.6g，纯碱的纯度为_______% (计算结果保留小数点后1位)。

（反思与评价）

(7)能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是___________。

(8)改进后的实验装置能减少测定的误差，原因是①反应生成的CO2尽可能被装置C吸收；②_________。

Answer 1

【答案】Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 逐滴滴入稀硫酸至不再产生 气泡为止 除去水蒸气 2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O 装氢氧化钠固体的球形管 AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收 用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气 用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体 避免图1装置吸收反应产生的部分二氧化碳气体 98.1 稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定 避免AB装置中原来空气中二氧化碳气体对实验的干扰

【解析】

(1)纯碱主要成分是碳酸钠，碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，化学方程式为： Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，因为该反应有气泡产生，逐滴滴入稀硫酸至不再产生 气泡为止，没有气泡产生了，说明碳酸钾反应完了；

(2)浓硫酸具有吸水性，所以B装置主要是除去二氧化碳中的水蒸气；C装置中的反应是氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+CO2= Na2CO3+H2O；

(3)D装置是防止空气中的水、二氧化碳进入C装置造成误差，所以用装氢氧化钠固体的球形管就能达到目的；

(4)反应结束后在AB装置中会残留反应生成的二氧化碳气体，未被C中的氢氧化钠吸收，导致二氧化碳质量减少，结果会偏小；

(5)①鼓入的空气经过了氢氧化钠，己经把空气中二氧化碳除去，用不含二氧 化碳的空气排出AB装置中原有的空气，由于原有的空气中含有二氧化碳；

②用不含二氧化碳的空气排出残留在A、B装置中反应产生的二氧化碳气体，使反应产生的二氧化碳全部被C装置吸收；

③如果不处于关闭状态，生成的二氧化碳会进入图1中，被图1中氢氧化钠吸收；

(6)反应前后C装置质量的增加量就是生成二氧化碳的质量，所以生成二氧化碳的质量为：79.6g- 75.2g=4.4g，设生成4.4g 二氧化碳需要碳酸钠的质量为x，

= ，解得x= 10.6g

所以纯碱的纯度为：×100%=98.1%；

(7)不能用稀盐酸代替稀硫酸稀，盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定；

(8)改进后装置的优点有：反应生成的CO2尽可能被C装置吸收；避免A、B装置中原来空气中的二氧化碳气体对实验的干扰。