Question

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：
①按上图组装仪器，并检查装置的气密性。
②将ag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形管的质量，为bg。
④从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体为止。
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，为cg。
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为dg。
请填空和回答下列问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_______________。
（2）装置中干燥管B的作用是_______________。
（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_________（填“偏高”、“偏低”或“不变”）。
（4）步骤⑤的目的是______________________。
（5）步骤⑦的目的是______________________。
（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为_____
____________________。
（7）还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。

Answer 1

（1）样品重，砝码轻  
（2）防止空气中的CO₂和水蒸气进入U形管中
（3）偏高 
（4）把反应产生的CO₂全部导入U形管中
（5）判断反应产生的CO₂是否全部排出，并被U形管中的碱石灰吸收
（6）×100%       （7）略。
【试题分析】
解析：（1）在用托盘天平称量样品时，指针偏向左边，说明左边重，右边轻。按天平的使用规则，左盘放的是样品，右盘放的是砝码，所以应是：样品重，砝码轻。
（2）干燥管B的作用是防止空气中的CO₂和水蒸气进入U形管中，以免影响实验结果。
（3）如果把分液漏斗中的硫酸换成同浓度的盐酸，因为盐酸具有挥发性，大量的HCl气体挥发出来，最终被U形管中的碱石灰吸收，导致测定结果偏高。
（4）CO₂气体的密度比空气大，反应生成的CO₂气体会有一部分滞留在装置系统中不会出来，如果不将它排出，会导致测定结果偏低。为了提高测定结果的准确性，从A处缓缓鼓入一定量的空气，把反应产生的CO₂全部导入U形管中。
（5）重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，目的是判断反应产生的CO₂是否全部排出，并被U形管中的碱石灰吸收。
（6）反应中生成CO₂的质量就是U形管增加的质量，即（d－b）g，根据反应关系式，可以求得样品中碳酸钠的质量分数为ω（Na₂CO₃）=［×10⁶÷ag］×100%=×100% 。
（7）其他的测定方法还有多种，只要原理正确，操作简单，都正确。如称取一定量的样品（mg），先加过量的硝酸溶液充分反应后，再加过量的硝酸银溶液，产生沉淀，再将沉淀过滤、洗涤、干燥、称量，得干燥的AgCl沉淀的质量为ng，据此可以求出样品中碳酸钠的质量分数为ω（Na₂CO₃）=×100%=×100%。