Question

1．某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質，現用如圖所示裝置來測定該純堿樣品的純度．實驗步驟如下：

①按圖將儀器組裝好并檢查氣密性；②準確稱量盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管Ⅰ的質量（設為m₁）；③準確稱量純堿樣品的質量（設為n），放入廣口瓶B內；④打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；⑤往試管A緩緩鼓入空氣數分鐘，然后稱量干燥管Ⅰ的質量（設為m₂）．試回答：
（1）實驗操作④、⑤都要緩緩鼓地進行，其理由是使反應產生的CO₂與堿石灰充分反應，被完全吸收，如果這兩步操作太快，會導致測定結果偏小（填偏大、偏小或不變）．
（2）鼓入空氣的目的是使廣口瓶中產生的CO₂全部排出；裝置A中的試劑X應選用氫氧化鈉溶液，其作用是除去空氣中含有的CO₂，
（3）裝置C的作用是除去空氣中的水蒸氣；干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管I．
（4）裝置A與B之間的彈簧夾在第⑤項操作前必須打開，在第④項操作用其以前必須夾緊．
（5）根據此實驗，寫出計算純堿樣品純度的公式：$\frac{{53（{m_2}-{m_1}）}}{22n}$×100%．

Answer 1

分析 要測定碳酸鈉的含量，可以通過與酸反應生成的二氧化碳的質量進行求算，而要測定二氧化碳的質量，需排除空氣中二氧化碳和水蒸氣對生成的二氧化碳的質量的影響，除去二氧化碳使用的是氫氧化鈉溶液，除去水使用的是濃硫酸．

解答 解：（1）緩緩滴入稀硫酸，使反應進行的完全，緩緩鼓入空氣是使產生的二氧化碳全部被吸收，否則會使一部分二氧化碳來不及吸收就被排出，導致二氧化碳的質量偏小，使計算結果偏小；
（2）鼓入空氣是利用壓力差使產生的二氧化碳全部被排出，要測定二氧化碳的質量，需排除空氣中二氧化碳對生成的二氧化碳的質量的影響，除去二氧化碳使用的是氫氧化鈉溶液；
（3）C中盛有的是濃硫酸，具有吸水性，能將水分吸除，排除水分對生成二氧化碳質量的影響，干燥管Ⅱ在干燥管I之后，能阻止空氣中的二氧化碳和水進入干燥管I；
（4）A與B之間的彈簧夾在鼓入空氣之前需關閉，鼓入空氣的時候要打開，故選：⑤，④；
（5）根據所測數據，生成二氧化碳的質量為（m₂-m₁），設碳酸鈉的質量為x，則有
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                44
 x                m₂-m₁
$\frac{106}{x}$₌$\frac{44}{{m}_{2}-{m}_{1}}$
x=$\frac{53}{22}$×（m₂-m₁）
所以純堿樣品純度為：$\frac{53}{22n}$×（m₂-m₁）×100%．
故答案為：（1）使反應產生的CO₂與堿石灰充分反應，被完全吸收；偏小；
（2）使廣口瓶中產生的CO₂全部排出；NaOH溶液；除去空氣中含有的CO₂；
（3）除去空氣中的水蒸氣；防止空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管I；
（4）⑤，④；
（5）$\frac{{53（{m_2}-{m_1}）}}{22n}$×100%．

點評 本題考查了碳酸鈉含量的測定，完成此題，可以依據生成的二氧化碳的質量進行求算，進行實驗時，要保證生成的二氧化碳的質量準確．