Question

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，并检查装置气密性；②将10g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形管的质量为300g；④从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到

 

为止，写出反应的化学方程式

 

；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，测得质量为303.3g．
回答下列问题：
（1）步骤⑤的目的是

 

．
（2）试样中纯碱的质量分数为

 

．
（3）分液漏斗中的稀硫酸不能换成浓盐酸，理由是

 

．
（4）装置B的主要作用是

 

．
（5）若用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数，写出相关化学方程式

 

．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,常见气体的检验与除杂方法,碱的化学性质,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,根据化学反应方程式的计算

专题：科学探究

分析：碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；
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；
浓盐酸易挥发；
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；
碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠．

解答：解：从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到不产生气泡为止；
碳酸钠和稀硫酸反应的化学方程式为：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
故填：不产生气泡；Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（1）步骤⑤的目的是使生成的二氧化碳全部被U形管中的碱石灰吸收．
故填：使生成的二氧化碳全部被U形管中的碱石灰吸收．
（2）设碳酸钠的质量为x，
反应生成二氧化碳的质量为：303.3g-300g=3.3g，
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，
 106                    44
  x                    3.3g

106

x

=

44

3.3g

，
x=7.95g，
试样中纯碱的质量分数为：

7.95g

10g

×100%=79.5%，
故填：79.5%．
（3）因为浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢会进入U形管中，从而导致测定的碳酸钠的质量分数偏大，因此漏斗中的稀硫酸不能换成浓盐酸．
故填：浓盐酸易挥发．
（4）装置B的主要作用是防止空气中的水和二氧化碳进入U形管．
故填：防止空气中的水和二氧化碳进入U形管．
（5）若用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数，可以用氯化钙溶液和碳酸钠反应，碳酸钠和氯化钙反应的化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故填：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．

点评：合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．