Question

【題目】某小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置，測(cè)定工業(yè)純堿（含有少量NaCl）中Na2CO3的含量．

（1）檢驗(yàn)裝置B氣密性：塞緊三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶?jī)?nèi)的水面，停止加水后，若________________，說(shuō)明裝置不漏氣．

（2）裝置A的作用是____，裝置C中的試劑為___．

（3）某同學(xué)認(rèn)為在D裝置后應(yīng)再連接E裝置（裝有適當(dāng)試劑），你認(rèn)為是否必要？____（選填“必要”或“不必要”），判斷的理由是____________________．

（4）實(shí)驗(yàn)前稱取28.80g樣品，實(shí)驗(yàn)后D裝置增重8.80g，則樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____．

Answer 1

【答案】漏斗中與試劑瓶中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降 除去空氣中CO2，防止影響測(cè)量結(jié)果 濃硫酸 必要 因?yàn)檠b置D會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，影響測(cè)量結(jié)果 73.6%

【解析】

根據(jù)裝置圖和所用試劑，該實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理為Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，通過(guò)測(cè)量D裝置的增重（反應(yīng)生成的CO2的質(zhì)量）計(jì)算Na2CO3的含量；為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，必須排除空氣中CO2和H2O（g）對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，以及生成的CO2中混有的H2O（g）對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，所以①實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前要通入不含CO2的空氣趕盡裝置中的空氣，②反應(yīng)生成的CO2在被D裝置中堿石灰吸收前要干燥，③實(shí)驗(yàn)結(jié)束必須通入不含CO2的空氣將反應(yīng)生成的CO2全部驅(qū)趕到D裝置中，④D裝置后要連接盛放堿石灰的干燥管，防止外界空氣中CO2和H2O（g）對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；據(jù)此分析作答。

（1）根據(jù)題意，采用液差法檢查裝置B的氣密性；塞緊三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內(nèi)的水面高于瓶?jī)?nèi)的水面，停止加水后，若漏斗中與試劑瓶中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降，說(shuō)明裝置不漏氣。

（2）實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)量反應(yīng)生成的CO2的質(zhì)量計(jì)算Na2CO3的含量，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，裝置A中應(yīng)盛放NaOH溶液，其作用是：除去空氣中的CO2，防止影響測(cè)量結(jié)果（實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前用不含CO2的空氣趕盡裝置中空氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束用不含CO2的空氣將反應(yīng)生成的CO2全部驅(qū)趕到D裝置中）。裝置C中的試劑為濃硫酸，用于除去CO2中的H2O（g）。

（3）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，E中可能裝有堿石灰，用于吸收空氣中的水和二氧化碳，防止其進(jìn)入D裝置干擾實(shí)驗(yàn)。若D裝置后不連接E裝置，外界空氣中的CO2和H2O（g）進(jìn)入D中，使測(cè)得的CO2的質(zhì)量偏大，引起實(shí)驗(yàn)誤差，故D裝置后有必要連接E裝置，理由是：裝置D會(huì)吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，影響測(cè)量結(jié)果。

（4）D裝置增重8.80g，反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量為8.80g，根據(jù)C守恒，n（Na2CO3）=n（CO2）=8.80g÷44g/mol=0.2mol，m（Na2CO3）=0.2mol×106g/mol=21.2g，樣品中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=73.6%。