Question

某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學(xué)探究小組為了測定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），組內(nèi)一同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)：

（1）A裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ．
（2）B裝置的作用是    ；C裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為    ．
（3）D裝置的作用是    ．
（4）小明提出能否用鹽酸代替硫酸？同學(xué)們經(jīng)過討論認(rèn)為不能，理由是    ．
（5）小華提出，要使測定結(jié)果更準(zhǔn)確，應(yīng)把A裝置改成圖2所示裝置，并在反應(yīng)前鼓入空氣，其目的是    ；反應(yīng)后還要鼓入空氣，其目的是    ．
（6）稱得純堿樣品的質(zhì)量為12.0g，實(shí)驗(yàn)前、后C裝置（包含藥品）的質(zhì)量分別為61.2g和65.6g，則該純堿樣品的純度為    %（精確到0.1%）．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)碳酸鈉和硫酸反應(yīng)原理書寫方程式；
（2）根據(jù)濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑分析解答，并據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)原理書寫方程式；
（3）根據(jù)氫氧化鈉固體的性質(zhì)和D裝置的作用考慮；
（4）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性分析；
（5）圖2中在反應(yīng)前鼓入空氣，可將通入的空氣中的二氧化碳通過足量氫氧化鈉固體除去，并排盡AB裝置內(nèi)含有二氧化碳的空氣，使測定結(jié)果更準(zhǔn)確；反應(yīng)后鼓入空氣是為了將反應(yīng)生成的二氧化碳趕到C裝置；
（6）根據(jù)C裝置質(zhì)量的增加量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈉的質(zhì)量，再除以樣品的質(zhì)量乘以百分之百即可計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
解答：解：（1）反應(yīng)物是Na₂CO₃和H₂SO₄生成物是Na₂SO₄、H₂O和CO₂用觀察法配平，二氧化碳后面標(biāo)上上升符號(hào)，方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以主要是除去二氧化碳中的水蒸氣；C裝置中反應(yīng)的反應(yīng)物是NaOH和CO₂生成物是Na₂CO₃和H₂0，用觀察法配平，方程式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）D裝置是防止空氣中的水、二氧化碳進(jìn)入C裝置造成誤差，因?yàn)闅溲趸�鈉固體可與二氧化碳反應(yīng)，且能吸收水分；
（4）稀鹽酸若揮發(fā)出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實(shí)驗(yàn)測定，故不用鹽酸；
（5）鼓入的空氣經(jīng)過了氫氧化鈉，已經(jīng)把空氣中二氧化碳除去，用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣，由于原有的空氣中含有二氧化碳；
反應(yīng)后鼓入空氣的目的是：用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w，使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳全部被C裝置吸收；
（6）C裝置質(zhì)量的增加量就是生成二氧化碳的質(zhì)量，所以生成二氧化碳的質(zhì)量為：65.6g-61.2g=4.4g
設(shè)要生成4.4g二氧化碳需要碳酸鈉質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                       4.4g
=
   x=10.6g
所以純堿的純度為×100%=88.3%；
故答案為：
（1）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）除去水蒸氣；  2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入C裝置；
（4）鹽酸揮發(fā)出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實(shí)驗(yàn)測定；
（5）用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣；     使生成的二氧化碳全部鼓入C裝置；
（6）88.3．
點(diǎn)評：本題考查的知識(shí)比較全面，要認(rèn)真分析裝置的作用，并能根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)、質(zhì)量守恒定律分析解答，較好考查學(xué)生分析解決問題的能力．