题目内容

已知某纯碱试样中含有杂质氯化钠,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图装置进行实验.

主要步骤如下,填空:
①按图组装仪器,并检查
检查装置气密性
检查装置气密性

②将10g试样放入锥形瓶中,加适量蒸馏水溶解,得到试样溶液;
③称量盛有碱石灰的U行管的质量为300g;
④从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸,直到不再冒出气泡为止;
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量;
⑦重复⑤和⑥的操作,直到U形管的质量基本不变,测得质量为303.3g.
回答下列问题:
(1)装置B中盛放的试剂是
NaOH
NaOH
(选“NaOH”或“澄清石灰水”)装置C中盛放的是
浓硫酸
浓硫酸

(2)若没有装置D,则会导致测定结果
偏大
偏大
(填“偏大”或“偏小”)
(3)根据实验中测得的有关数据,计算试样中纯碱的质量分数.
分析:①从实验步骤进行分析;(1)从装置B是除去混在空气中二氧化碳进行考虑;装置C是为了除去气体中的水蒸气进行分析;(2)若没有装置D,空气中水和二氧化碳会进入U形管,再进一步分析即可;(3)试样中纯碱的质量分数=
纯碱的质量
试样的质量
×100%,试样的质量已知,再需要求出纯碱的质量,U型管前后增加的质量是反应生成二氧化碳的质量,根据二氧化碳的质量可求出纯碱的质量.
解答:解:①装置连接好后应先检查装置的气密性,若装置漏气,会造成气体外逸或空气进入装置;
(1)本题主要是利用碳酸钠与硫酸反应生成二氧化碳,计算出二氧化碳的质量再算出碳酸钠的质量,再除以样品质量,为了将锥形瓶中产生的二氧化碳全部进入U形管,用空气将生成的二氧化碳全部赶入U形管中,所以需要把空气中二氧化碳除掉,所以B装置中放入氢氧化钠溶液,是为了除去空气中二氧化碳;浓硫酸具有吸水性,能做干燥剂,这里浓硫酸的作用是除去二氧化碳中的水蒸汽,防止水蒸汽进入U型管中所以C装置内放入浓硫酸.故答案为:除去水
(2)若没有装置D,空气中水和二氧化碳会进入U形管,误认为是生成的二氧化碳,所以二氧化碳质量变大,计算出来的碳酸钠质量也偏大,所以结果会偏大;
(3)设纯碱的质量为x
  Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
   106               44
    x          303.3g-300g=3.3g
106
44
=
X
3.3g
x=7.95g
7.95g
10g
×100%=79.5%      
故答案为:①检查装置气密性;(1)NaOH;浓硫酸;(2)偏大;(3)79.5%.
点评:本实验的装置连接顺序非常严密,最前面的氢氧化钠溶液是为了防止空气中的二氧化碳进入装置,最后面的碱石灰也是为了防止空气中的二氧化碳进入装置.
练习册系列答案
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请从以下I、II两道题中任选一道完成:
I.现有氯化钠和碳酸钠的混合物20克,为了除掉其中的碳酸钠,得到纯净的氯化钠溶液,小明同学将该混合物放入一定量的水中配制成60克溶液,再向其中加入50克氯化钙溶液,恰好完全反应,生成了白色沉淀,过滤后得到100克溶液.
(1)求所得氯化钠溶液中溶质的质量分数:(要求写出计算过程).
(2)小明同学的方案中氯化钙溶液很容易过量而引入新的杂质,你提出的既能除去碳酸钠杂质,又能有效地防止新杂质引入的新方案是:
 

II.已知某纯碱试样中含有氯化钠,为测定试样中纯碱的质量分数,可用下图装置进行实验.(已知装置A中试剂X为氢氧化钠溶液,碱石灰为氢氧化钠与氧化钙固体的混合物)
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主要步骤如下:①按图组装仪器,并检查装置气密性;②准确称得6.0g纯碱试样放入装置B的广口瓶中:
③从A中导管缓缓通入空气一段时间后,关闭弹簧夹;④称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为183.4g;
⑤从分液漏斗中滴入98g稀硫酸时气泡不再产生:⑥打开弹簧夹,再从A中导管缓慢通入空气一段时间;
⑦再次称量干燥管D的总质量为185.6g.
(1)试样中纯碱的质量分数为多少?(要求写出计算过程).
(2)为了减小误差,步骤③和⑥中都通入了一段时间的空气,请就其中一处谈谈若省略该步骤后对测量结果造成的影响
 

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