题目内容

15.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,可用图中的装置进行实验:

主要步骤如下:
①按图组装仪器,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形管的重量,得到b g
④从分液漏斗滴入6mol•1-1的硫酸,直到不再产生气体时为止
⑤从导管A处缓慢鼓入一定量的空气
⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的重量,得到c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作一直到U型管的质量基本不变,为d g
请填空和回答问题:
(1)在用托盘天平称量样品时,如果天平的指针向左偏转,说明样品重,砝码轻
(2)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
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸,测试的结果偏高(填偏高、偏低或不变)
(4)步骤⑤的目的是把反应产生的CO2全部导入U形管中
(5)步骤⑦的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收
(6)该试样中纯碱的质量分数的计算式为$\frac{106(d-b)}{44a}$×100%
(7)还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数,请简述一种不同的实验方法.

分析 (1)根据天平称量时按照左物右码的原则考虑;
(2)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;
(3)根据盐酸的挥发性考虑;
(4)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;
(5)就是为了将二氧化碳全部赶过去;
(6)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.
(7)可以根据用一种试剂与碳酸钠反应产生沉淀,根据沉淀算出碳酸钠的质量,再进行推算.

解答 解:(1)由于称量时左物右码,向左偏说明样品重,砝码轻,
故答案为:样品重,砝码轻;
(2)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;
(3)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,所以结果会偏高,
故答案为:偏高;
(4)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CO 2 全部导入U形管中;
(5)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,步骤⑦的目的是:判断反应产生的CO 2 是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收,
故答案为:判断反应产生的CO 2 是否全部排出,并被U形管中的碱石灰吸收;
(6)设需要碳酸钠的质量为X则:Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑     
                              106                                         44
                               X                                            d-b
列比例式:$\frac{106}{44}$=$\frac{44}{d-b}$
解得X=$\frac{106(d-b)}{44}$
所以试样中纯碱的质量分数的计算式=$\frac{106(d-b)}{44a}$×100%,
故答案为:$\frac{106(d-b)}{44a}$×100%;
(7)根据用一种试剂与碳酸钠反应产生沉淀,根据沉淀算出碳酸钠的质量:取一定量试样放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,再向烧杯中滴加足量氢氧化钙溶液,将得到的沉淀过滤洗涤干燥后称量,根据方程式由沉淀质量算出碳酸钠质量,再除以样品质量.  
答:取一定量试样放入烧杯中,加适量蒸馏水溶解,再向烧杯中滴加足量氢氧化钙溶液,将得到的沉淀过滤洗涤干燥后称量,根据方程式由沉淀质量算出碳酸钠质量,再除以样品质量.

点评 本题考查了物质性质、物质组成和实验探究的方法、实验个分析判断,掌握基础是解题关键,题目难度中等.

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