Question

已知某纯碱试样中含有杂质氯化钠，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图装置进行实验．

主要步骤如下，填空：
①按图组装仪器，并检查______；
②将10g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③称量盛有碱石灰的U行管的质量为300g；
④从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到不再冒出气泡为止；
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量；
⑦重复⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，测得质量为303.3g．
回答下列问题：
（1）装置B中盛放的试剂是______（选“NaOH”或“澄清石灰水”）装置C中盛放的是______．
（2）若没有装置D，则会导致测定结果______（填“偏大”或“偏小”）
（3）根据实验中测得的有关数据，计算试样中纯碱的质量分数．

Answer 1

【答案】分析：①从实验步骤进行分析；（1）从装置B是除去混在空气中二氧化碳进行考虑；装置C是为了除去气体中的水蒸气进行分析；（2）若没有装置D，空气中水和二氧化碳会进入U形管，再进一步分析即可；（3）试样中纯碱的质量分数=×100%，试样的质量已知，再需要求出纯碱的质量，U型管前后增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可求出纯碱的质量．
解答：解：①装置连接好后应先检查装置的气密性，若装置漏气，会造成气体外逸或空气进入装置；
（1）本题主要是利用碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳，计算出二氧化碳的质量再算出碳酸钠的质量，再除以样品质量，为了将锥形瓶中产生的二氧化碳全部进入U形管，用空气将生成的二氧化碳全部赶入U形管中，所以需要把空气中二氧化碳除掉，所以B装置中放入氢氧化钠溶液，是为了除去空气中二氧化碳；浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂，这里浓硫酸的作用是除去二氧化碳中的水蒸汽，防止水蒸汽进入U型管中所以C装置内放入浓硫酸．故答案为：除去水
（2）若没有装置D，空气中水和二氧化碳会进入U形管，误认为是生成的二氧化碳，所以二氧化碳质量变大，计算出来的碳酸钠质量也偏大，所以结果会偏大；
（3）设纯碱的质量为x
  Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
   106               44
    x          303.3g-300g=3.3g
x=7.95g
×100%=79.5%      
故答案为：①检查装置气密性；（1）NaOH；浓硫酸；（2）偏大；（3）79.5%．
点评：本实验的装置连接顺序非常严密，最前面的氢氧化钠溶液是为了防止空气中的二氧化碳进入装置，最后面的碱石灰也是为了防止空气中的二氧化碳进入装置．