Question

純堿中常含有少量的NaCl等雜質(zhì)，利用下圖儀器裝置可用來測定純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

圖中：1．空氣  2．某溶液  3．純堿  4．稀硫酸  6．堿石灰

其實(shí)驗(yàn)步驟是：

a．按上圖所示，組裝好實(shí)驗(yàn)儀器，并檢查其氣密性；

b．準(zhǔn)確稱量盛有堿石灰的干燥管D的質(zhì)量（設(shè)為m₁ g）；

c．準(zhǔn)確稱量一定量的純堿（設(shè)為n g）；并將其放進(jìn)廣口瓶內(nèi)；

d．從分液漏斗中緩緩滴入一定量稀硫酸，并從“1”處緩緩鼓入空氣，至B反應(yīng)器中不再產(chǎn)生氣體為止。

e．準(zhǔn)確稱量干燥管D的總質(zhì)量（設(shè)為m₂ g）。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，回答下列問題：

（1）該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行至操作d時(shí)，要緩緩鼓入空氣，鼓入空氣的作用是　　　　　　   。裝置A中盛裝的液體“2”應(yīng)選用　　　　　　   ；裝置A的作用是　　　　　　   。如果撤去裝置A，直接向裝置B中緩緩鼓入空氣，則會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果　　　　 （填偏大、偏小和不變）。

（2）在空白格內(nèi)畫出裝置C及試劑；裝置C盛放的試劑“5”是　　　　　　 ；說明裝置C的作用是　　　　　　 ；如果撤去裝置C，則會導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果　　　　　　 。（填偏大、偏小和不變）

（3）根據(jù)此實(shí)驗(yàn)，計(jì)算純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)式為　　  （用m₁、m₂、n表示）。

（4）裝置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　  。

 

Answer 1

答案：
解析：

（1）把反應(yīng)器B中產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w送入干燥管D中；NaOH溶液；除去空氣中的二氧化碳；偏大 （2）濃硫酸；干燥二氧化硫（吸水）；偏大 （3）×100% （4）防止空氣中水蒸氣、二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入干燥管D

提示：

本實(shí)驗(yàn)的目的是測定純堿樣品中碳酸鈉的純度。主要反應(yīng)在裝置B中進(jìn)行。純堿與稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳，通入D中會使D中的堿石灰增重，通過稱量裝置D中堿石灰的質(zhì)量變化，即可測知產(chǎn)生二氧化硫的量，從而計(jì)算出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 （1）為了將稀硫酸和純堿樣品反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w送入干燥管中，在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行至操作d時(shí)，要緩緩鼓入空氣，但空氣中含有二氧化碳，所以在空氣進(jìn)入裝置B之前，應(yīng)用氫氧化鈉溶液除去其中的二氧化碳，故A中所盛溶液為氫氧化鈉。如果撤去A裝置，空氣中的二氧化碳會隨著裝置B中產(chǎn)生的二氧化碳一起進(jìn)入干燥管D，從而導(dǎo)致結(jié)果偏大。 （2）由于純堿樣品與稀硫酸反應(yīng)時(shí)，可能產(chǎn)生水蒸氣，如果水蒸氣隨著產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)入干燥管D，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏大，所以應(yīng)在C中加入干燥劑進(jìn)行干燥。由于二氧化碳是酸性氣體，應(yīng)選擇濃硫酸作干燥劑。 （3）通過稱量干燥管D中堿石灰的質(zhì)量變化，即吸收的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)以下關(guān)系，即可求出碳酸鈉質(zhì)量，從而求出樣品的純度。 Na2CO3   ～   CO2 106            44 x            m2－m1            x= 碳酸鈉的純度為×100% （4）干燥管D右端也可能有空氣進(jìn)入，裝置E中的堿石灰可以吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，防止其進(jìn)入D影響測定結(jié)果。 錯因分析：A中盛有的液體選用澄清的石灰水。因?yàn)闅溲趸�鈣在水中的溶解度很小，不能確保將二氧化碳除凈。