Question

已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按照圖示組裝儀器，并

 

；
②將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；
③稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為b g；
④從分液漏斗滴入6mol?L^-1的稀硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體為止；
⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣；
⑥再次稱量盛有堿石灰的U形管的質(zhì)量為c g；
⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U形管的質(zhì)量基本不變，為d g
請回答下列問題：
（1）完成步驟①

 

．
（2）裝置中干燥管B的作用是

 

．
（3）步驟⑤的目的是

 

．
（4）步驟⑦的目的是

 

．
（5）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測量的結(jié)果將

 

（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．
（6）試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

（用含a、b、d的代數(shù)式表示）．
（7）若用生成沉淀的方法來測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，應(yīng)選用的試劑是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鈉的重要化合物

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）裝置圖分析可知利用生成氣體測定質(zhì)量計算，裝置不能漏氣；
（2）由于空氣中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不讓它們進(jìn)入的；
（3）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是為了驅(qū)趕它們的；
（4）就是為了將二氧化碳全部趕過去；
（5）根據(jù)鹽酸的揮發(fā)性考慮；
（6）根據(jù)U型管的質(zhì)量的增加量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量算出碳酸鈉的質(zhì)量，再用碳酸鈉的質(zhì)量除以樣品質(zhì)量即可．
（7）可以根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量，再進(jìn)行推算．

解答： 解：（1）裝置圖分析可知利用生成氣體測定質(zhì)量計算，裝置不能漏氣，按照圖示組裝儀器，并檢查裝置氣密性；
故答案為：檢驗(yàn)裝置氣密性；
（2）U型管中的堿石灰是為了吸收反應(yīng)生成的二氧化碳，但空氣中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空氣中的二氧化碳和水分進(jìn)入U型管，對結(jié)果產(chǎn)生誤差；
故答案為：防止空氣中的CO₂和水氣進(jìn)入U型管中；
（3）由于反應(yīng)完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是將殘留的二氧化碳完全排入U型管；
故答案為：把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U型管中；
（4）直到U型管的質(zhì)量基本不變，說明二氧化碳已經(jīng)被全部排到U型管中；
故答案為：判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收；
（5）由于鹽酸具有揮發(fā)性，也會隨著二氧化碳進(jìn)入U型管，被誤認(rèn)為是二氧化碳，所以二氧化碳的質(zhì)量偏大，算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會偏大的，所以結(jié)果會偏大；
故答案為：偏高；
（6）設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      d-b
列比例式計算得到；
解得X=

106(d-b)

44

；
所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為

106(d-b) 44

a

×100%=

106(d-b)

44a

×100%；
故答案為：

106(d-b)

44a

×100%；
（7）根據(jù)用一種試劑與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，根據(jù)沉淀算出碳酸鈉的質(zhì)量：取一定量試樣放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，再向燒杯中滴加氯化鈣溶液，將得到的沉淀過濾洗滌干燥后稱量，根據(jù)方程式由沉淀質(zhì)量算出碳酸鈉質(zhì)量，再除以樣品質(zhì)量．
故答案為：CaCl₂．

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)組成定量測定的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計和分析判斷，主要考查鈉及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用，容易出錯的地方是不設(shè)計干燥管B，忘記空氣中的二氧化碳和水分也能夠進(jìn)入U型管中，會使結(jié)果偏大，題目難度中等．