Question

已知某纯碱样品中含有NaCl杂质，为测定样品中纯碱的质量分数，可用图中的装置进行实验（温馨提示：碱石灰的主要成分是NaOH和CaO）．主要实验步骤如下：

①按图组装仪器，并检查装置的气密性
②将ag样品放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到样品溶液
③称量盛有碱石灰的U型管的质量，得到bg
④从分液漏斗滴入稀硫酸到不再产生气体为止
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型管的质量，得到cg
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到盛有碱石灰的U型管的质量基本不变，为dg
请回答下列问题：
（1）在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明

 

；
（2）装置中NaOH溶液的作用是

 

；
（3）装置中浓硫酸的作用是

 

：
（4）装置中干燥管B的作用是

 

；
（5）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓度相同的盐酸，测定的结果会

 

（填偏高、偏低或不变）（已知浓硫酸不能吸收氯化氢）；
（6）步骤⑤的目的是

 

；
（7）该样品中纯碱的质量分数的计算式为：

 

．

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,盐的化学性质

专题：科学探究

分析：（1）根据托盘天平的使用方法，对所出现的情况进行分析与判断；
（2）根据空气的组成及氢氧化钠的性质，分析通过氢氧化钠溶液中空气组成的改变，判断氢氧化钠溶液的作用；
（3）从浓硫酸的物性分析实验中的用途；
（4）根据实验目的结合装置B中生成气体的成分进行分析解答．
（5）从浓盐酸的特性，分析换成浓盐酸会对测定结果造成的影响；
（6）反应完后，装置内会有残余的二氧化碳不能进入U型管，会影响测定结果；
（7）试样中纯碱的质量分数=

纯碱的质量

样品的质量

×100%，试样的质量已知，再需要求出纯碱的质量；U型管前后增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可求出纯碱的质量．

解答：解：（1）天平的指针向左偏转，根据“左物右码”，说明样品重，砝码轻；
（2）空气中的二氧化碳能被NaOH溶液吸收，通过NaOH溶液后的空气中不再含有二氧化碳，避免了空气中二氧化碳对测定结果的影响；
（3）浓硫酸具有吸水性，混合气体通过浓硫酸时，硫酸吸收气体中的水，避免水对测定结果的影响；
（4）因为空气中的二氧化碳和水也可以进入装置D中，致使装置D的质量变大，影响实验结果，所以必须防止空气中的二氧化碳和水分进入装置D中；
（5）与稀硫酸浓度相同的盐酸具有很强的挥发性，挥发出来的HCl气体能被碱石灰所吸收，因此会使碱石灰质量增加值偏大，使测定结果偏高；
（6）从导管A处缓缓鼓入一定量的空气，空气经过的氢氧化钠溶液的处理，处理后的气体可把残留在反应装置中的二氧化碳全部排出，使得测定结果更加准确；
（7）设纯碱的质量为x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                 44
x                   d-b

106

x

=

44

d-b

  x=

106(d-b)

44

该样品中纯碱的质量分数=

106(d-b)

44a

×100%
故答案为：
（1）样品质量不足；
（2）除去空气中的二氧化碳；
（3）除去二氧化碳中的水蒸气；
（4）防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入U形管；
（5）偏高；
（6）使生成的二氧化碳气体尽可能被U型管中的碱石灰吸收；
（7）

106(d-b)

44a

×100%．

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．