Question

1．已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验．

主要实验步骤如下：
①按照图示组装仪器，并检查装置的气密性
②将a g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b g
④从分液漏斗滴入6mol•L^-1的稀硫酸，直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形管的质量为c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g
请回答下列问题：
（1）装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO₂和水气进入U型管中．
（2）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测量的结果将偏高（填“偏高”、“偏低”或“不变”）．
（3）步骤⑤的目的是把反应产生的CO₂全部导入U型管中．
（4）步骤⑦的目的是判断反应产生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收．
（5）试样中纯碱的质量分数为$\frac{106（d-b）}{44a}$（用含a、b、d的代数式表示）．

Answer 1

分析 （1）由于空气中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不让它们进入的；
（2）根据盐酸的挥发性考虑，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳；
（3）由于反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是为了驱赶它们的；
（4）就是为了将二氧化碳全部赶过去，并被U型管中的碱石灰吸收；
（5）根据U型管的质量的增加量就是生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量算出碳酸钠的质量，再用碳酸钠的质量除以样品质量即可．

解答 解：（1）U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差；
故答案为：防止空气中的CO₂和水气进入U型管中；
（2）由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大；
故答案为：偏高；
（3）由于反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；
故答案为：把反应产生的CO₂全部导入U型管中；
（4）直到U型管的质量基本不变，说明二氧化碳已经被全部排到U型管中，故答案为：判断反应产生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收；
（5）设需要碳酸钠的质量为X则：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      d-b
解得X=$\frac{106（d-b）}{44}$；
所以试样中纯碱的质量分数的计算式为$\frac{106（d-b）}{44a}$；
故答案为：$\frac{106（d-b）}{44a}$．

点评 本题考查了物质组成定量测定的实验方案设计和分析判断，主要考查钠及其化合物的性质应用，容易出错的地方是不设计干燥管B，忘记空气中的二氧化碳和水分也能够进入U型管中，会使结果偏大，题目难度中等．