Question

【题目】工业品纯碱中常含有少量的NaCl等杂质，图中的仪器装置可用来测定纯碱中Na2CO3的质量分数，图中标号：①空气；②某溶液，③纯碱样品，④稀H2SO4，⑤浓H2SO4，⑥碱石灰，⑦碱石灰。

实验步骤是：

①检查装置的气密性； ②准确称量盛有碱石灰的干燥管Ⅰ的质量(设为m1 g)。

③准确称量一定量的纯碱的质量(设为m2 g)，并将其放入广口瓶中；

④从分液漏斗中缓缓滴入稀H2SO4，至不再产生气体为止；

⑤缓缓鼓入空气数分钟，然后称量干燥管Ⅰ的总质量(设为m3 g)。

根据上述实验，回答下列问题：

（1）鼓入空气的目的是______________________________。

（2）装置A中液体②应为______，其作用是______________________，如撤去装置A，直接向装置B中缓缓鼓入空气，测定结果将____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

（3）装置C的作用是_____________，如果撤去装置C，则会导致实验结果_______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

（4）干燥管Ⅱ的作用是____________________。

（5）上述实验的操作④和⑤，都要求缓缓进行，其理由是：______________________，如果这两步操作太快，则会导致实验测定结果____________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。

（6）根据实验，纯碱中Na2CO3的质量分数的计算式为__________________________。

Answer 1

【答案】 赶走残留在广口瓶中及装置里的CO2 碱溶液 除去空气里的CO2 偏大 除去CO2中混有的水蒸气 偏大 吸收空气中的CO2和水蒸气 使反应产生的CO2能与碱石灰充分反应而完全吸收 偏小 ×100%

【解析】本题考查实验方案设计与评价，（1）实验目的是测定Na2CO3质量分数，Na2CO3和稀硫酸反应Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O，通过CO2的量计算Na2CO3的量，装置中含有空气，需要排除，鼓入空气的目的是赶走残留在广口瓶中及装置里的CO2；（2）空气中含有CO2，对CO2质量测定，产生干扰，必须除去空气中CO2，即装置A中盛放的试剂为碱液；如果撤去装置A，直接向装置B中缓缓鼓入空气，造成所测CO2的质量增加，根据碳元素守恒，Na2CO3的质量增大，即碳酸钠的质量分数增大；（3）装置C中的试剂是浓硫酸，作用是除去CO2中水蒸气，如果撤去装置C，所测CO2的质量增大，即碳酸钠的质量增大，导致实验结果偏大；（4）空气中含有水蒸气和CO2，进入干燥管I中，造成所测碳酸钠质量增大，因此装置II作用是空气中的CO2和水蒸气；（5）使反应产生CO2能与碱石灰充分反应而完全吸收，如果通入过快，导致实验所测结果偏小；（6）干燥管I的质量差为CO2的质量，即CO2的质量为(m3－m1)g，根据碳元素守恒，碳酸钠的质量为(m3－m1)×106/44g，则质量分数为(m3－m1)×106/44m2×100%= ×100%。