Question

已知某純堿試樣中含有NaHCO₃雜質。某校課外實驗小組為測定試樣中純堿的質量分數，用下圖中的裝置進行實驗。

主要實驗步驟如下：

①用天平準確稱量出干燥大試管的質量為14.2 g，然后稱取2.0 g已研碎的純堿樣品并放入干燥的試管中。

②用酒精燈慢慢加熱，先從試管底部加熱，然后將加熱部位逐步前移，至燒杯中的導管口有氣泡產生時，仍繼續前移加熱，使冷凝在試管壁上的水全部變成氣體逸出。

③待試管冷卻后，在天平上稱出試管和碳酸鈉的質量。

④加熱，再稱量，至兩次稱量誤差不超過0.1 g為止，此時試管和碳酸鈉的質量為15.9 g。

請填空和完成問題：

(1)停止加熱前，要先把導管從燒杯中取出。目的是__________________________________。

(2)該試樣中純堿的質量分數的計算式為w(純堿)=____________________________________。

(3)甲同學通過稱量反應前后燒杯(含燒杯中的溶液)質量變化求算試樣中純堿的質量分數。甲同學求得的結果稍大于(2)所得的結果。原因是_______________________________________。

Answer 1

(1)防止燒杯中的溶液倒流回灼熱的試管底部，使試管炸裂

(2)1-×100%

(3)裝置(試管)中還有少量二氧化碳未被吸收

解析：用差量法求解：

   2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O    Δm

2×84=168                                        44+18=62

      x g                                                   0.3 g

由此比例可知固體中的NaHCO₃質量為x g=0.3× g，所以NaHCO₃質量分數為0.3 g×÷2.0 g×100%,那么純堿的質量分數的計算式為w(純堿)=1-×100%。由于試管和導管中還有少量二氧化碳未被吸收，所以用稱量反應前后燒杯(含燒杯中的溶液)質量變化求算試樣中純堿的質量分數，誤差偏小。