Question

1．纯碱中常含有少量的NaCl等杂质，下图仪器装置可用来测定纯碱中Na₂CO₃的质量分数．图中：①空气 ②某溶液 ③纯碱 ④某溶液 ⑤碱石灰
其实验步骤是：
a．按图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性．
b．准确称量盛有碱石灰的干燥管D的质量（设为m₁ g）．
c．准确称量一定量的纯碱（设为n g），并将其放入广口瓶内．
d．从分液漏斗中缓慢滴入一定量的稀硫酸，并从“①”处缓慢鼓入空气，直到B容器中不再产生气体为止．
e．准确称量干燥管D的总质量（设为m₂ g）．
根据上述实验回答下列问题：
（1）该实验进行到操作d时，要缓缓鼓入空气，其作用是将装置中的CO₂全部赶入D中．装置A中盛装的液体“②”应选用NaOH溶液，装置A的作用是吸收空气中的CO₂，如果撤去装置A，直接向B中缓缓鼓入空气，则会导致实验测定结果（填“偏大”“偏小”或“不变”）偏大．
（2）在空白格内画出装置C及试剂④是；装置C的作用是吸收生成的二氧化碳气体中的水蒸气；如果撤去装置C，则会导致测定结果偏高（填“偏大”、“偏小”或“不变”）
（3）根据此实验，计算纯碱中Na₂CO₃的质量分数的数学式为$\frac{2650（m{\;}_{2}-m{\;}_{1}）}{11n}$%（用m₁、m₂、n表示）．
（4）装置E的作用是防止空气中的水汽和CO₂进入D被吸收．

Answer 1

分析 （1）从分液漏斗中缓慢滴入一定量的稀硫酸，并从“1”处缓慢鼓入空气，把生成的二氧化碳全部赶入装置D中；A中是氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳气体；如果撤去装置A，空气中的二氧化碳可能被碱石灰吸收，根据二氧化碳计算碳酸钠的质量就会变大，据此判断；
（2）装置C中是浓硫酸吸收生成的二氧化碳气体中的水蒸气，若撤销装置C会导致干燥管中质量增大，测定结果偏高；
（3）干燥管质量变化为生成二氧化碳的质量，结合元素守恒计算碳酸钠的质量分数；
（4）装置E是为了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D造成测定误差．

解答 解：（1）从“1”处缓慢鼓入空气，使纯碱和H₂SO₄反应产生的CO₂全部排出，把生成的二氧化碳全部赶入装置D中；A中是氢氧化钠溶液，用来吸收空气中的二氧化碳气体，如果撤去装置A，空气中的二氧化碳可能被碱石灰吸收，根据二氧化碳计算碳酸钠的质量就会变大，所以会导致实验测定结果偏大，
故答案为：将装置中的CO₂全部赶入D中；NaOH溶液；吸收空气中的CO₂；偏大；
（2）装置C中是浓硫酸吸收生成的二氧化碳气体中的水蒸气，需要用洗气瓶，装置为：若撤销装置C会导致干燥管中质量增大，测定结果偏高；
故答案为：；吸收生成的二氧化碳气体中的水蒸气；偏高；
（3）干燥管质量变化为生成二氧化碳的质量，为（m₂-m₁）g结合元素守恒计算碳酸钠的质量分数=$\frac{\frac{{m}_{2}-m{\;}_{1}}{44}×106}{n}$×100%=$\frac{2650（m{\;}_{2}-m{\;}_{1}）}{11n}$%；
故答案为：$\frac{2650（m{\;}_{2}-m{\;}_{1}）}{11n}$%；
（4）装置E是为了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D造成测定误差；
故答案为：防止空气中的水汽和CO₂进入D被吸收．

点评 本题考查了物质组成的实验探究和过程分析判断，主要是气体除杂的理解应用，元素守恒计算分析，掌握基础是关键，题目难度中等．