Question

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，可用右图中的装置进行实验．

主要实验步骤如下：
①按图组装仪器，并检验装置的气密性
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型管的质量，得到b g
④从分液漏斗滴入6mol•L^-1的硫酸，直到不再产生气体时为止
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c g
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为d g
请填空和回答问题：
（1）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）．
（2）步骤⑦的目的是判断反应中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收．
（3）试样中纯碱的质量分数的计算式为$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%．
（4）还可以用其它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取一定量的纯碱试样，溶入适量的蒸馏水中，加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量滤渣（BaCO₃）．

Answer 1

分析 （1）根据盐酸的挥发性考虑；
（2）就是为了将二氧化碳全部赶过去；
（3）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．
（4）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；
（2）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：判断反应中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收，
故答案为：判断反应中的CO₂是否全部排出，并被U型管中的碱石灰吸收；
（3）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：$\frac{106}{x}$=$\frac{44}{d-b}$
解得X=$\frac{106（d-b）}{44}$g
所以试样中纯碱的质量分数的计算式为$\frac{\frac{106（d-b）}{44}g}{ag}$×100%=$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%，
故答案为：$\frac{106（d-b）}{44a}$×100%；
（4）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氯化钡溶液，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．故答案为：取一定量的纯碱试样，溶入适量的蒸馏水中，加入足量的BaCl₂溶液，过滤、洗涤、干燥、称量滤渣（BaCO₃）．

点评 本题考查物质组成的实验探究、含量测定与计算、过程分析判断，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．