Question

【题目】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按图组装仪器，并检查装置的气密性；

②将 a g 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，得到 b g；

④从分液漏斗滴入 6 molL-1的硫酸，直到不再产生气体时为止；

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 型管的质量，得到 c g；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到 U 型管的质量基本不变，为 d g；

请填空和回答问题：

（1）第一个洗气瓶中氢氧化钠溶液的作用是____________________

（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________________________。

Answer 1

【答案】吸收空气中的CO2 防止空气中的二氧化碳和水气进入U型管中 偏高 把反应产生的二氧化碳全部导入U型管中 判断反应产生的二氧化碳是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收

【解析】

实验原理是通过准确测定和酸反应生成的二氧化碳气体的量，计算碳酸钠的量；盐酸的挥发性，空气中含有二氧化碳和水蒸气都会对实验产生干扰，据此回答。

（1）空气中含有二氧化碳，氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，防止空气中的二氧化碳气体进入U型管中的碱石灰，干扰实验；

（2）U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差。

（3）由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大。

（4）由于反应结束后锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；步骤⑤的目的是把反应产生的二氧化碳全部导入U型管中；

（5）U型管的质量基本不变，说明二氧化碳已经被全部排到U型管中；步骤⑦的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收；

（6）设需要碳酸钠的质量为X，则：
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
106 44
X d-b
列比例式：
解得X=；
所以试样中纯碱的质量分数的计算式为；