Question

某品牌纯碱中含有少量氯化钠．某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【实验方案】实验装置如图2所示（固定装置略去），需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量．
（1）A装置中反应化学方程式是

Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

．
（2）B装置的作用是

除去水蒸气

；
（3）甲同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是

AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收，

．
（4）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气．反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气的作用是

用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气

．
（5）乙同学认为该装置在设计上仍存在缺陷，应在D处再连接一个C装置，其目的是

D装置是防止空气中的水、二氧化碳进入C装置造成误差

．
（6）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是

稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定

．

Answer 1

分析：（1）根据反应方程式的写法和反应的实验现象判断是否反应完全；
（2）根据浓硫酸的吸水性考虑；
（3）考虑图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低的原因；
（4）①根据图1的用途考虑；②根据气体将反应生成的二氧化碳赶到C装置考虑；③根据图1 中氢氧化钠可以吸收二氧化碳考虑根据反应结束后装置内残留二氧化碳考虑；
（5）根据D装置的作用考虑；
（6）根据盐酸的挥发性考虑．

解答：解：（1）反应物是Na₂CO₃和H₂SO₄生成物是Na₂SO₄、H₂O和CO₂用观察法配平，则化学方程式为Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）浓硫酸具有吸水性，所以主要是除去二氧化碳中的水蒸气；
（3）反应结束后在AB装置中会残留反应生成的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收，导致二氧化碳质量减少，结果会偏小；
（4）①鼓入的空气经过了氢氧化钠，已经把空气中二氧化碳除去，用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气，由于原有的空气中含有二氧化碳；
②用不含二氧化碳的空气排出残留在AB装置中反应产生的二氧化碳气体，使反应产生的二氧化碳全部被C装置吸收；
③如果不处于关闭状态，生成的二氧化碳会进入图1被图1中氢氧化钠吸收；
（5）D装置是防止空气中的水、二氧化碳进入C装置造成误差，所以用装氢氧化钠固体的球形管就能达到目的；
（6）稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定．
故答案为：（1）Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；（2）除去水蒸气；
（3）AB装置中残留反应产生的二氧化碳气体未被C中的氢氧化钠吸收，．
（4）用不含二氧化碳的空气排出AB装置中原有的空气．
（5）D装置是防止空气中的水、二氧化碳进入C装置造成误差．
（6）稀盐酸挥发出氯化氢气体，被C装置吸收，影响实验测定．

点评：本题容易出错的地方是第（5）小题，要知道通入不含有二氧化碳空气的目的，只有将生成的二氧化碳全部吸收才能使结果更准确．