Question

【题目】已知某纯碱试样中含有 NaCl 杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。

主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性；

②将 a g 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 形管的质量，得到 b g；

④从分液漏斗滴入 6 molL-1的硫酸，直到不再产生气体时为止；

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 型管的质量，得到 c g；

⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到 U 型管的质量基本不变，为 d g；

请填空和回答问题：

（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明_________________。

（2）装置中干燥管 B 的作用是______________________。

（3）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果_________（填偏高、偏低或不变）。

（4）步骤⑤的目的是__________________________。

（5）步骤⑦的目的是__________________________。

（6）该试样中纯碱的质量分数的计算式为_______________________________。

Answer 1

【答案】 样品重，砝码轻 防止空气中的 CO2和水气进入 U 形管中 偏高 把反应产生的 CO2全部导入 U 形管中 判断反应产生的 CO2是否全部排出，并被 U 形管中的碱石灰吸收 ×100%

【解析】实验分析：本实验的目的为测定试样中Na2CO3的质量分数。实验原理为：w(Na2CO3)= ×100％。先称取一定质量的样品，再将Na2CO3转化为CO2，利用碱石灰吸收CO2，通过称重得出CO2的质量，再间接的计算出Na2CO3的质量。为了精确测定CO2的质量，实验有两个关键点：保证CO2被全部吸收；防止其他气体的干扰。

（1）由于称量时左物右码，依据天平的杠杆原理，向左偏说明样品重，砝码轻。故答案为：样品重，砝码轻；

（2）U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的CO2，并通过称重得出CO2的质量，为了防止空气中的CO2和水蒸气进入影响实验结果，在U型管右侧接一个干燥管B，吸收空气中的CO2和水分。故答案为：防止空气中的CO2和水气进入U型管中；

（3）由于盐酸具有挥发性，也会随着CO2进入U型管，被碱石灰吸收，HCl被误认为是CO2，所以CO2的质量偏大，算出的Na2CO3的质量也会偏大的，所以结果会偏大。故答案为：偏高；

（4）由于反应完了锥形瓶中存留有CO2，鼓入一定量的空气就是将残留的CO2完全排入U型管。故答案为：把反应产生的CO2全部导入U型管中；

（5）直到U型管的质量基本不变，说明CO2已经被全部排到U型管中。故答案为：判断反应产生的CO2是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收；

（6）设需要碳酸钠的质量为x，则：

则有， ，解得x= 。

所以试样中纯碱的质量分数的计算式为；故答案为： ；