Question

12．某海洋化工集團用氨堿法生產的純堿產品中含有少量氯化鈉雜質，其產品包裝袋上注明：碳酸鈉≥96%．為測定工業純堿中碳酸鈉的質量分數，某學生設計了如下圖裝置：

【實驗步驟】
①準確稱取盛有堿石灰的干燥管的質量為158.0g，再準確稱取11.0g純堿樣品并全部放入A中；
②組裝全部反應裝置并檢查氣密性，關閉d；由e逐滴加入稀硫酸至不再產生氣泡為止；
③打開d，慢慢鼓入空氣10min；
④再稱干燥管的總質量為162.4g．
【問題分析】
（1）通過裝置B鼓入空氣的目的是除去空氣中的二氧化碳，并排出留在試劑瓶和導管中的二氧化碳，使實驗更準確．
（2）不設置裝置C將使測定結果偏大（填偏大、偏小或不變），原因是反應生成的氣體中帶有水蒸氣，水蒸氣會被堿石灰吸收
（3）該產品中碳酸鈉的質量分數是否合格？（要求寫出計算過程，結果精確到0.1%）

Answer 1

分析 碳酸鈉和稀硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，根據提供的數據和反應的化學方程式可以進行相關方面的計算和判斷．

解答 解：（1）通過裝置B鼓入空氣的目的是除去空氣中的二氧化碳，并排出留在試劑瓶和導管中的二氧化碳，使實驗更準確．
故填：除去空氣中的二氧化碳，并排出留在試劑瓶和導管中的二氧化碳，使實驗更準確．
（2）不設置裝置C將使測定結果偏大，原因是反應生成的氣體中帶有水蒸氣，水蒸氣會被堿石灰吸收．
故填：偏大；反應生成的氣體中帶有水蒸氣，水蒸氣會被堿石灰吸收．
（3）設：樣品中含碳酸鈉質量為x，
生成CO₂的質量為：162.4g-158.0g=4.4g，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
106                                            44
x                                                 4.4g
$\frac{106}{x}=\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g，
碳酸鈉的質量分數為：$\frac{10.6g}{11.0g}$×100%=96.4%，
因此產品中碳酸鈉的質量分數是合格的．
答案：
（1）除去空氣中的二氧化碳，并排出留在試劑瓶和導管中的二氧化碳，使實驗更準確；
（2）偏大；反應生成的氣體中帶有水蒸氣，水蒸氣會被堿石灰吸收；
（3）產品中碳酸鈉的質量分數是合格的

點評 差量法在計算中的應用很廣泛，解答的關鍵是要分析出物質的質量差與要求的未知數之間的關系，再根據具體的數據求解．