Question

20．某混合物由碳酸钠和氢氧化钠组成．实验室现有如图所示装置各一套，装置气密性均良好．某同学合理组装各装置，实验测定该混合物中碳酸钠的质量分数．已知碱石灰为氢氧化钠与氧化钙的混合物，用于吸收反应生成的气体物质．现称取质量为m的碳酸钠和氢氧化钠混合物进行实验，反应前后称量丙的质量分别为m₁、m₂；实验前，活塞①、②均处于关闭状态．
请根据该同学的实验操作回答有关问题．

（1）如图所示，取一定量样品放入甲中．为保证实验结果的准确性，先正确连接装置接口；再打开①，缓缓通入氮气一段时间后关闭①．
（2）合理连接剩余装置后打开②，缓缓滴入足量稀硫酸后关闭②．当甲中不再有气泡产生时，再打开①，缓慢通入氮气．此时通入氮气的目的是将残留在装置中的二氧化碳气体全部排入丙中，减少实验误差．．
（3）该实验测出混合物中碳酸钠的质量分数是$\frac{53×（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}×100%$．

Answer 1

分析 根据已有的知识进行分析解答，氮气的化学性质不活泼，不能和碱石灰中的物质发生化学反应；根据数据结合化学方程式计算即可．

解答 解：（2）氮气的化学性质不活泼，不能和碱石灰中的物质发生化学反应，此时通入氮气的目的是：将残留在装置中的二氧化碳气体全部排入丙中，减少实验误差．故填：将残留在装置中的二氧化碳气体全部排入丙中，减少实验误差．
（3）反应前后称量丙的质量分别为m₁、m₂；故生成二氧化碳的质量为：m₂-m₁，设碳酸钠的质量为x，则有：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑ 
106                     44
x                       m₂-m₁
$\frac{106}{x}=\frac{44}{{m}_{2}-{m}_{1}}$
x=$\frac{53×（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22}$
故碳酸钠的质量分数为：$\frac{53×（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}×100%$，故填：$\frac{53×（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}×100%$．

点评 本题考查的是常见的盐的性质以及根据化学方程式计算的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．