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，可用下圖裝置進行實驗．

主要步驟如下，填空：
①按圖組裝儀器，并檢查______；
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行管的質量為300g；
④從分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到不再冒出氣泡為止；
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）裝置B中盛放的試劑是______（選“NaOH”或“澄清石灰水”）裝置C中盛放的是______．
（2）若沒有裝置D，則會導致測定結果______（填“偏大”或“偏小”）
（3）根據實驗中測得的有關數據，計算試樣中純堿的質量分數．

Answer 1

【答案】分析：①從實驗步驟進行分析；（1）從裝置B是除去混在空氣中二氧化碳進行考慮；裝置C是為了除去氣體中的水蒸氣進行分析；（2）若沒有裝置D，空氣中水和二氧化碳會進入U形管，再進一步分析即可；（3）試樣中純堿的質量分數=×100%，試樣的質量已知，再需要求出純堿的質量，U型管前后增加的質量是反應生成二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量可求出純堿的質量．
解答：解：①裝置連接好后應先檢查裝置的氣密性，若裝置漏氣，會造成氣體外逸或空氣進入裝置；
（1）本題主要是利用碳酸鈉與硫酸反應生成二氧化碳，計算出二氧化碳的質量再算出碳酸鈉的質量，再除以樣品質量，為了將錐形瓶中產生的二氧化碳全部進入U形管，用空氣將生成的二氧化碳全部趕入U形管中，所以需要把空氣中二氧化碳除掉，所以B裝置中放入氫氧化鈉溶液，是為了除去空氣中二氧化碳；濃硫酸具有吸水性，能做干燥劑，這里濃硫酸的作用是除去二氧化碳中的水蒸汽，防止水蒸汽進入U型管中所以C裝置內放入濃硫酸．故答案為：除去水
（2）若沒有裝置D，空氣中水和二氧化碳會進入U形管，誤認為是生成的二氧化碳，所以二氧化碳質量變大，計算出來的碳酸鈉質量也偏大，所以結果會偏大；
（3）設純堿的質量為x
  Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
   106               44
    x          303.3g-300g=3.3g
x=7.95g
×100%=79.5%      
故答案為：①檢查裝置氣密性；（1）NaOH；濃硫酸；（2）偏大；（3）79.5%．
點評：本實驗的裝置連接順序非常嚴密，最前面的氫氧化鈉溶液是為了防止空氣中的二氧化碳進入裝置，最后面的堿石灰也是為了防止空氣中的二氧化碳進入裝置．