Question

12．現有某工廠生產出的一批Na₂CO₃產品中混有少量的NaCl，某興趣小組同學為了測定該產品中Na₂CO₃的質量分數，設計了下列實驗方案．
方案：樣品（12g）$\stackrel{稀硫酸（足量）}{→}$ 測定生成CO₂的質量．
（1）本實驗采用如圖所示的裝置，C中盛放的物質是濃硫酸．
（2）裝置E的作用為防止空氣中的水和二氧化碳進入
（3）若把分液漏斗中的稀硫酸改為稀鹽酸，在其他操作正確的情況下，不能（填“能”或“不能”）準確測定樣品中Na₂CO₃的質量分數．
（4）反應結束后，持續通入N₂作用為將殘留在裝置中的二氧化碳趕入D裝置進行吸收
（5）實驗結束后測得裝置D增重了4.4g，根據題意，計算樣品中Na₂CO₃的質量分數（寫出計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據堿石灰會吸收水分和二氧化碳進行分析；
（2）根據堿石灰會吸收水分和二氧化碳進行分析；
（3）根據堿石灰是堿性干燥劑，鹽酸具有揮發性進行分析；
（4）根據裝置內含有一定量的二氧化碳進行分析；
（5）根據裝置D增重了4.4g，就是二氧化碳的質量，依據化學方程式計算參加反應的碳酸鈉的質量，然后計算質量分數．

解答 解：（1）堿石灰會吸收水分和二氧化碳，實驗在用堿石灰吸收二氧化碳之前，需要將氣體干燥，C中盛放的物質是濃硫酸；
（2）堿石灰會吸收水分和二氧化碳，所以裝置E的作用為防止空氣中的水和二氧化碳進入；
（3）堿石灰是堿性干燥劑，鹽酸具有揮發性，會對所測數據造成影響，所以不能準確測定樣品中NaHCO₃的質量分數；
（4）裝置內含有一定量的二氧化碳，會對碳酸鈉的測定產生影響，所以反應結束后，持續通入N₂作用為：將殘留在裝置中的二氧化碳趕入D裝置進行吸收；
（5）設碳酸鈉的質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑ 
106                      44
x                      4.4g
$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{4.4g}$
x=10.6g      
所以樣品中碳酸鈉的質量分數為：$\frac{10.6g}{12g}$×100%=88.3%．
故答案為：（1）濃硫酸；
（2）防止空氣中的水和二氧化碳進入；
（3）不能；
（4）將殘留在裝置中的二氧化碳趕入D裝置進行吸收；
（5）樣品中碳酸鈉的質量分數為88.3%．

點評 本題考查了碳酸鈉的性質以及有關的計算，完成此題，可以依據已有的知識進行．