题目内容

11．利用如图装置可测定m g纯碱样品（含少量NaCl）中Na2CO3的质量分数．

（1）实验中使用的药品可能有：a．浓H2SO4、b．稀硫酸、c．稀盐酸、d．纯碱样品、e．碱石灰、f．NaOH溶液、g．空气．请将这些药品的盛装部分对号入座（必要时可重复使用），请填写对应的序号：
①g、②f、③d、④b、⑤a、
⑥e、⑦e．
（2）实验中使用了空气，其作用是使反应产生的二氧化碳气体充分排出；若通入空气的速度过快或通入空气的量不足，则所测定Na2CO3的含量偏低（填“偏高”、“偏低”或“准确”）．
（3）干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的二氧化碳和水被吸入干燥管Ⅰ中，若缺乏干燥管Ⅱ，其后果是使测出的样品中Na2CO3的质量分数偏大．
（4）若分液漏斗中④的滴液速度过快，将导致实验结果偏低（填“偏高”、“偏低”和“准确”）．
（5）若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则样品中Na2CO3的质量分数的数学表达式为$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%．

分析 （1）依据装置图可知，实验原理是利用碳酸钠和酸反应生成二氧化碳，根据吸收二氧化碳的量计算碳酸钠的质量，由于生成的二氧化碳中含有水蒸气，所以在通入碱石灰之前还需要先除去水蒸气，通入空气可以把装置中残留的二氧化碳气体全部赶出，为避免空气中二氧化碳影响，通入前需要除去空气中的二氧化碳，且防止空气中水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收，在最后连接盛碱石灰的干燥管；
（2）分析可知使用空气的目的是把装置中剩余的二氧化碳排出，若通入空气速度过快或通入空气的量不足生成的二氧化碳不能被完全吸收造成结果偏低；
（3）装置中干燥管Ⅱ是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入干燥管Ⅰ，若没有会使干燥管Ⅰ测定的二氧化碳质量增大；
（4）若分液漏斗中④的滴液速度过快碳酸钠反应不完全，生成二氧化碳量减少；
（5）若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则生成二氧化碳质量=m2-m1，依据碳元素守恒计算碳酸钠质量分数．

解答 解：（1）依据装置图可知，实验原理是利用碳酸钠和酸反应生成二氧化碳，根据吸收二氧化碳的量计算碳酸钠的质量，由于生成的二氧化碳中含有水蒸气，所以在通入碱石灰之前还需要先除去水蒸气，通入空气可以把装置中残留的二氧化碳气体全部赶出，为避免空气中二氧化碳影响，通入前需要除去空气中的二氧化碳，且防止空气中水蒸气和二氧化碳被碱石灰吸收，在最后连接盛碱石灰的干燥管，所以装置连接顺序为：gfdbaee，
故答案为：gfdbaee；
（2）实验中使用空气的目的是把装置中残留的二氧化碳排出，若通入空气速度过快或通入空气的量不足生成的二氧化碳不能被完全吸收造成结果偏低，
故答案为：使反应产生的二氧化碳气体充分排出，偏低；
（3）装置中干燥管Ⅱ是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入干燥管Ⅰ影响实验测定结果，若没有干燥管Ⅱ会使干燥管Ⅰ测定的二氧化碳质量增大，使测出的样品中Na2CO3的质量分数偏大，
故答案为：防止空气中的二氧化碳和水被吸入干燥管Ⅰ中，使测出的样品中Na2CO3的质量分数偏大；
（4）若分液漏斗中④的滴液速度过快碳酸钠反应不完全，生成二氧化碳量减少，使测出的样品中Na2CO3的质量分数偏低，
故答案为：偏低；
（5）若干燥管Ⅰ内药品的质量实验前为m1 g，实验后为m2 g，则生成二氧化碳质量=m2-m1，依据碳元素守恒计算碳酸钠质量分数=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）g}{44g/mol}$×106g/mol×100%=$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%，
故答案为：$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%．

点评 本题考查了物质含量的测定方法和实验过程分析判断，误差分析和定量计算是解题关键，注意实验过程的理解应用，题目难度中等．

练习册系列答案
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16．今有CH4、HCHO、O2三种成分的混合气体，同温同压下与乙烷气体的密度相同．问：
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20．下列气体溶解于水，没有发生氧化还原反应的是（　　）
A．SO2溶解于水B．NO2溶解于水C．CO2溶解于水D．Cl2溶解于水
2．除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3杂质的方法是（　　）
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