Question

15．已知某純堿試樣中含有NaCl雜質，為測定試樣中純堿的質量分數，可用右圖中的裝置進行實驗．

主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢驗裝置的氣密性
②將a g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型管的質量，得到b g
④從分液漏斗滴入6mol•L^-1的硫酸，直到不再產生氣體時為止
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型管的質量，得到c g
⑦重復步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質量基本不變，為d g
請填空和回答問題：
（1）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結果偏高（填偏高、
偏低或不變）．
（2）步驟⑦的目的是判斷反應中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收．
（3）試樣中純堿的質量分數的計算式為$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%．
（4）還可以用其它實驗方法測定試樣中純堿的質量分數．請簡述一種不同的實驗方法取一定量的純堿試樣，溶入適量的蒸餾水中，加入足量的BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣（BaCO₃）．

Answer 1

分析 （1）根據鹽酸的揮發性考慮；
（2）就是為了將二氧化碳全部趕過去；
（3）根據U型管的質量的增加量就是生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量算出碳酸鈉的質量，再用碳酸鈉的質量除以樣品質量即可．
（4）可以根據用一種試劑與碳酸鈉反應產生沉淀，根據沉淀算出碳酸鈉的質量，再進行推算．

解答 解：（1）由于鹽酸具有揮發性，也會隨著二氧化碳進入U型管，被誤認為是二氧化碳，所以二氧化碳的質量偏大，算出的碳酸鈉的質量也會偏大的，所以結果會偏高，
故答案為：偏高；
（2）直到U型管的質量基本不變，說明二氧化碳已經被全部排到U型管中，步驟⑦的目的是：判斷反應中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收，
故答案為：判斷反應中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收；
（3）設需要碳酸鈉的質量為X則：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑     
                              106                      44
                               X                      d-b
列比例式：$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{d-b}$
解得X=$\frac{106（d-b）}{44}$g
所以試樣中純堿的質量分數的計算式為$\frac{\frac{106（d-b）}{44}g}{ag}$×100%=$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%，
故答案為：$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
（4）根據用一種試劑與碳酸鈉反應產生沉淀，根據沉淀算出碳酸鈉的質量：取一定量試樣放入燒杯中，加適量蒸餾水溶解，再向燒杯中滴加足量氯化鋇溶液，將得到的沉淀過濾、洗滌、干燥后稱量，根據方程式由沉淀質量算出碳酸鈉質量，再除以樣品質量．故答案為：取一定量的純堿試樣，溶入適量的蒸餾水中，加入足量的BaCl₂溶液，過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣（BaCO₃）．

點評 本題考查物質組成的實驗探究、含量測定與計算、過程分析判斷，容易出錯的地方是不設計干燥管B，忘記空氣中的二氧化碳和水分也能夠進入U型管中，會使結果偏大，題目難度中等．