Question

（2013?福州質檢）某品牌純堿中含有少量氯化鈉．某化學探究小組為了測定該品牌純堿的純度（即碳酸鈉的質量分數），組內一同學設計如圖1所示實驗：

（1）A裝置中反應的化學方程式為

Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

．
（2）B裝置的作用是

除去水蒸氣

；C裝置中反應的化學方程式為

2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O

．
（3）D裝置的作用是

防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入C裝置

．
（4）小明提出能否用鹽酸代替硫酸？同學們經過討論認為不能，理由是

鹽酸揮發出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實驗測定

．
（5）小華提出，要使測定結果更準確，應把A裝置改成圖2所示裝置，并在反應前鼓入空氣，其目的是

用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣

；反應后還要鼓入空氣，其目的是

使生成的二氧化碳全部鼓入C裝置

．
（6）稱得純堿樣品的質量為12.0g，實驗前、后C裝置（包含藥品）的質量分別為61.2g和65.6g，則該純堿樣品的純度為

88.3

%（精確到0.1%）．

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈉和硫酸反應原理書寫方程式；
（2）根據濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑分析解答，并據二氧化碳與氫氧化鈉反應原理書寫方程式；
（3）根據氫氧化鈉固體的性質和D裝置的作用考慮；
（4）根據鹽酸的揮發性分析；
（5）圖2中在反應前鼓入空氣，可將通入的空氣中的二氧化碳通過足量氫氧化鈉固體除去，并排盡AB裝置內含有二氧化碳的空氣，使測定結果更準確；反應后鼓入空氣是為了將反應生成的二氧化碳趕到C裝置；
（6）根據C裝置質量的增加量就是生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量算出碳酸鈉的質量，再除以樣品的質量乘以百分之百即可計算出樣品中碳酸鈉的質量分數．

解答：解：（1）反應物是Na₂CO₃和H₂SO₄生成物是Na₂SO₄、H₂O和CO₂用觀察法配平，二氧化碳后面標上上升符號，方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸具有吸水性，所以主要是除去二氧化碳中的水蒸氣；C裝置中反應的反應物是NaOH和CO₂生成物是Na₂CO₃和H₂0，用觀察法配平，方程式是：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）D裝置是防止空氣中的水、二氧化碳進入C裝置造成誤差，因為氫氧化鈉固體可與二氧化碳反應，且能吸收水分；
（4）稀鹽酸若揮發出氯化氫氣體，被C裝置吸收，影響實驗測定，故不用鹽酸；
（5）鼓入的空氣經過了氫氧化鈉，已經把空氣中二氧化碳除去，用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣，由于原有的空氣中含有二氧化碳；
反應后鼓入空氣的目的是：用不含二氧化碳的空氣排出殘留在AB裝置中反應產生的二氧化碳氣體，使反應產生的二氧化碳全部被C裝置吸收；
（6）C裝置質量的增加量就是生成二氧化碳的質量，所以生成二氧化碳的質量為：65.6g-61.2g=4.4g
設要生成4.4g二氧化碳需要碳酸鈉質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
x                       4.4g

106

x

=

44

4.4g

   x=10.6g
所以純堿的純度為

10.6g

12.0g

×100%=88.3%；
故答案為：
（1）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）除去水蒸氣；  2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入C裝置；
（4）鹽酸揮發出氯化氫氣體被裝置C吸收，影響實驗測定；
（5）用不含二氧化碳的空氣排出AB裝置中原有的空氣；     使生成的二氧化碳全部鼓入C裝置；
（6）88.3．

點評：本題考查的知識比較全面，要認真分析裝置的作用，并能根據物質的性質、質量守恒定律分析解答，較好考查學生分析解決問題的能力．