Question

已知某純堿試樣中含有雜質氯化鈉，為測定試樣中純堿的質量分數，可用如圖裝置進行實驗．

主要步驟如下，請?zhí)羁眨?br />①按圖組裝儀器，并檢查裝置氣密性；②將10g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形管的質量為300g；④從分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到

 

為止，寫出反應的化學方程式

 

；⑤從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣；⑥再次稱量盛有堿石灰的U形管的質量；⑦重復⑤和⑥的操作，直到U形管的質量基本不變，測得質量為303.3g．
回答下列問題：
（1）步驟⑤的目的是

 

．
（2）試樣中純堿的質量分數為

 

．
（3）分液漏斗中的稀硫酸不能換成濃鹽酸，理由是

 

．
（4）裝置B的主要作用是

 

．
（5）若用生成沉淀的方法來測定試樣中純堿的質量分數，寫出相關化學方程式

 

．

Answer 1

考點：實驗探究物質的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,堿的化學性質,鹽的化學性質,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式,根據化學反應方程式的計算

專題：科學探究

分析：碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳；
反應前后U形管的質量差即為反應生成的二氧化碳質量，根據二氧化碳的質量可以計算碳酸鈉的質量，進一步可以計算試樣中純堿的質量分數；
濃鹽酸易揮發(fā)；
為了使實驗結果更準確，應該防止空氣中的水和二氧化碳進入U形管中；
碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉．

解答：解：從分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到不產生氣泡為止；
碳酸鈉和稀硫酸反應的化學方程式為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故填：不產生氣泡；Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（1）步驟⑤的目的是使生成的二氧化碳全部被U形管中的堿石灰吸收．
故填：使生成的二氧化碳全部被U形管中的堿石灰吸收．
（2）設碳酸鈉的質量為x，
反應生成二氧化碳的質量為：303.3g-300g=3.3g，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
 106                    44
  x                    3.3g

106

x

=

44

3.3g

，
x=7.95g，
試樣中純堿的質量分數為：

7.95g

10g

×100%=79.5%，
故填：79.5%．
（3）因為濃鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的氯化氫會進入U形管中，從而導致測定的碳酸鈉的質量分數偏大，因此漏斗中的稀硫酸不能換成濃鹽酸．
故填：濃鹽酸易揮發(fā)．
（4）裝置B的主要作用是防止空氣中的水和二氧化碳進入U形管．
故填：防止空氣中的水和二氧化碳進入U形管．
（5）若用生成沉淀的方法來測定試樣中純堿的質量分數，可以用氯化鈣溶液和碳酸鈉反應，碳酸鈉和氯化鈣反應的化學方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故填：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．

點評：合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．