Question

9．已知某纯碱试样中含有杂质氯化钠，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图装置进行实验，主要步骤如下，请填空：

①按图组装仪器，并检查气密性；
②一定质量的试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③称量盛有碱石灰的U形管的质量；
④从分液漏斗中滴入稀硫酸，直到不再产生气体为止，写出反应的化学方程式Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O；
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量；
⑦重复⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，测得质量．
回答下列问题：
（1）装置中浓硫酸的作用是除去水．
（2）步骤⑤的目的是使反应产生的二氧化碳全部进入U形管．
（3）分液漏斗中稀H₂SO₄不能换成浓盐酸，理由是浓盐酸有挥发性，对测定结果有影响．

Answer 1

分析 本题是利用碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；将生成气体通过浓硫酸除去水分，浓盐酸易挥发不能来代替浓硫酸；
用碱石灰来吸收生成二氧化碳，根据生成气体二氧化碳的质量，反应前后U形管的质量差即为反应生成的二氧化碳质量，根据二氧化碳的质量可以计算碳酸钠的质量，进一步可以计算试样中纯碱的质量分数；
右边的干燥管为了使实验结果更准确，应该防止空气中的水和二氧化碳进入U形管中；
为了使装置内残余的二氧化碳也全部进入U型管，应从导管A处缓缓鼓入一定量的空气．

解答 解：④碳酸钠与硫酸反应有气体生成，当不再产生气体时说明碳酸钠已反应完；碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳．
故答案为：不再产生气体； Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
（1）浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂，这里浓硫酸的作用是除去二氧化碳中的水蒸汽，防止水蒸汽进入U型管中．故答案为：除去水
（2）为了使装置内残余的二氧化碳也全部进入U型管，应从导管A处缓缓鼓入一定量的空气．故答案为：使反应产生的二氧化碳全部进入U形管
（3）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体一部分会被U型管中的碱石灰吸收，对测定结果有影响．故答案为：浓盐酸有挥发性，对测定结果有影响．

点评 本实验的装置连接顺序非常严密，最前面的氢氧化钠溶液是为了防止空气中的二氧化碳进入装置，最后面的碱石灰也是为了防止空气中的二氧化碳进入装置．