题目内容

已知某工业纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图中的装置进行实验．实验前后的测量数据如下

①实验前称量盛有碱石灰的U形管的质量为m₁ g．
②实验前称量一定量的工业纯碱n₁ g，并将其放入锥形瓶中；
③从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从导管A处缓缓鼓入一定量的空气，直到不再产生气体时为止；
④实验后称量盛有碱石灰的U型管的质量为m₂ g．
根据上述实验操作和测定数据，回答下列问题：（1）C中所盛试剂为______．如果撤去装置C，则会导致实验结果______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
（2）实验进行操作③时，要缓缓鼓入空气，其作用是______，装置A中盛放的液体应选用______，其作用是______．
（3）装置E的作用是______．
（4）根据此实验，写出计算纯碱中Na₂CO₃的质量分数的表达式：______．

【答案】分析：（1）从浓硫酸的物性及实验目的分析实验中的用途和对实验结果的影响．
（2）根据实验目的来分析通入空气的作用；
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）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．
（4）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通过化学方程式可求出纯碱的质量．进而求出质量分数．
解答：解：本题是通过测定二氧化碳的质量来分析样品中碳酸钠的质量分数，所以必须保证生成的二氧化碳被全部吸收，又不能使气体气体被吸收影响实验结果．
（1）装置B中逸出的气体中含有水蒸气，所以利用浓硫酸可以除去二氧化碳中的水分，若不除，将使测得的二氧化碳的质量偏大，致使实验结果偏大．
故答案为：浓硫酸、偏大
（2）根据实验目的可知，二氧化碳的质量的准确性直接影响实验结果，而反应后二氧化碳会滞留在装置中，无法被全部吸收，所以必须用空气将装置中的二氧化碳全部排出，但是空气中也含有二氧化碳，所以通入的空气必须经过强碱溶液，以便除去空气中的二氧化碳．
故答案为：保证生成的CO₂全部排出；氢氧化钠溶液，吸收空气中的CO₂
（3）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．
故答案为：防止空气中的CO₂、H₂O被吸入装置D中，影响实验结果
（4）设样品中碳酸钠的质量为x
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106 44
x m₂-m₁