Question

【题目】I.已知某纯碱试样中含有杂质NaCl，为了确定试样中纯碱的质量分数，可测定其在化学反应中生成CO2的质量，实验装置如下（铁架台及夹持仪器均已省略）。

完成下列填空：

（1）B装置中的试剂是_____________，作用是_____________________________。

（2）D装置的作用是___________________________________。

II.测定试样中纯碱质量分数的某次实验步骤如下：①将10.000g纯碱试样放入A中 ②称量C（U型管+碱石灰，下同），质量为l05.160g ③使用分液漏斗滴加足量的酸，使充分反应 ④打开A的弹簧夹，缓缓鼓入一定量的空气 ⑤再次称量C ⑥重复步骤④和⑤，最后得到C的质量为109.l66g。

（3）步骤③中，滴加的酸最好选用________。

a、浓硝酸 b、稀盐酸 c、浓硫酸 d、稀硫酸

当看到____________________现象时即可进行第④步操作。

（4）步骤⑥的目的是_______________________________________________。

（5）由实验数据可知，试样中纯碱的质量分数为_________________（保留3位小数）。

（6）甲同学用上述装置测定某试样中纯碱的质量分数，结果偏高，请帮助他找出造成实验误差的原因。_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 浓硫酸 干燥CO2气体 防止空气中的水蒸气和CO2气体进入C中干扰实验的测定结果 d A中不再产生气体 判断反应产生的CO2气体是否全部排出，并被U型管中的碱石灰所吸收 0.965 鼓入的空气中含有CO2等，合理即可

【解析】I.（1）样品中加入酸，碳酸钠与酸反应生成二氧化碳，含有水蒸气杂质，因此混合气体要通过浓硫酸进行吸水，然后再用碱石灰吸收二氧化碳气体，测量出二氧化碳气体的量，因此B装置中的试剂是浓硫酸，干燥CO2气体 ；正确答案：浓硫酸； 干燥CO2气体 。

（2）D装置中盛放的碱石灰，其作用是防止空气中的水蒸气和CO2气体进入C中干扰实验的测定结果；正确答案：防止空气中的水蒸气和CO2气体进入C中干扰实验的测定结果。

II.（3）浓硝酸、稀盐酸 都具有挥发性，产生硝酸蒸汽、氯化氢等杂质气体，影响实验结果的测定；浓硫酸溶于水放出大量的热，反应速率太快，碱石灰吸收二氧化碳气体不完全，带来实验误差；稀硫酸不会挥发，且和样品反应速率适宜，实验效果好，因此步骤③中，滴加的酸最好选用稀硫酸，当看到A中不再产生气体时，即可进行第④步操作；正确答案：d ；A中不再产生气体。

（4）步骤⑥操作是重复步骤④和⑤，再次称量C的质量，如果差值在允许的范围内，说明反应产生的CO2气体已经全部排出，并被U型管中的碱石灰所吸收；正确答案：判断反应产生的CO2气体是否全部排出，并被U型管中的碱石灰所吸收。

（5）装置C增加的质量为反应产生二氧化碳气体的质量，所以二氧化碳的量为（109.l66- l05.160）/44=0.091mol，根据反应方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O可知，碳酸钠的量为0.091mol，质量为0.091×106=9.65g，试样中纯碱的质量分数为9.65/10.000×100%=96.5%；正确答案：96.5%或 0.965。

（6）鼓入的空气中含有CO2，造成装置C内吸收的二氧化碳的量增大，所测碳酸钠质量偏大，结果偏高；正确答案：鼓入的空气中含有CO2等，合理即可。