Question

某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，現(xiàn)用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）．

實驗步驟如下：
①按圖連接裝置，并檢查氣密性；
②準確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質(zhì)量為83.4g；
③準確稱得6g純堿樣品并放入容器B中；
④關(guān)上K₁，打開K₂，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；
⑤關(guān)上K₂，打開K₁，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6g．
試回答：
（1）已知裝置A中試劑為堿性溶液，其作用是______．
（2）實驗步驟⑤鼓入空氣的目的是______．
（3）C裝置的作用是______，若沒有C裝置，則會導(dǎo)致測定結(jié)果______（填“偏大”或“偏小”）．
（4）E裝置的作用是______．
（5）根據(jù)實驗中測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計算出純堿樣品碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為______%（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．
（6）經(jīng)精確測定，樣品中碳酸鈉的實際質(zhì)量分數(shù)略小于上述所求數(shù)值，其原因可能是______．

Answer 1

解：（1）由題意可知我們是通過測定二氧化碳的質(zhì)量來測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實驗結(jié)果，而在A中裝了堿性溶液來吸收空氣中的二氧化碳，故本題答案為：吸收空氣中的二氧化碳．
（2）為了減小實驗誤差而采取了鼓入空氣的方法，把殘留在裝置B中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收，實驗結(jié)果更準確，故本題答案為：使B中產(chǎn)生的二氧化碳全部進入D中．
（3）濃硫酸具有吸水性，在C裝置中吸收由B裝置排出氣體中混有的水蒸氣，若少了此裝置則會使氣體中的水蒸氣被D裝置中堿石灰吸收，而使測定質(zhì)量偏大；
故本題答案為：吸水； 偏大．
（4）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D裝置而對測定結(jié)果產(chǎn)生影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D中，故本題答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進入D中．
（5）反應(yīng)中放出二氧化碳氣體的質(zhì)量=85.6g-83.4g=2.2g
設(shè)放出2.2g二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 44
x 2.2g
，解得 x=5.3g
純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)=×100%=88.3%
故本題答案為：88.3%．
（6）由于在裝置中不可避免的要存有殘留的空氣，而空氣中的二氧化碳被D裝置吸收，而導(dǎo)致測量結(jié)果偏大，故本題答案為：裝置中有一定量的空氣，所含的CO₂也會進入D中．
分析：（1）根據(jù)實驗?zāi)康膩矸治鲅b置A中堿液的作用；
（2）根據(jù)裝置的特點及實驗?zāi)康�，分析鼓入空氣這一操作的目的；
（3）評價裝置C對測定結(jié)果的影響；
（4）可以根據(jù)空氣中的成分來分析裝置E在整個裝置中所起到的作用；
（5）分析實驗前后裝置D質(zhì)量變化，并由此質(zhì)量差計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；
（6）該裝置在裝藥品時會不可避免的混入一些空氣，據(jù)空氣得出成分來分析解答．
點評：本題主要考查二氧化碳和堿石灰的反應(yīng)，通過本題我們要知道在完成實驗時要盡可能的排除可能對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響的因素，例如本題中空氣中二氧化碳對實驗結(jié)果的影響，水蒸氣的影響等．