题目内容

5．某纯碱样品中含有少量氯化钠杂质，现用如图所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数（铁架台、铁夹等在图中均已略去）．实验步骤如下：
①按图连接装置，并检查气密性；
②准确称得盛有碱石灰（固体氢氧化钠和生石灰的混合物）的干燥管D的质量为85.4g；
③准确称得6g纯碱样品放入容器b中；
④打开分液漏斗a的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；
⑤打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为87.6g．试回答：
（1）若④⑤两步的实验操作太快，则会导致测定结果偏小（填“偏大”或“偏小”）；
（2）鼓入空气的目的是将装置内残留的二氧化碳全部排出，达到精确测量的目的，装置A中试剂X应选用氢氧化钠溶液；
（3）若没有C装置，则会导致测定结果偏大（填“偏大”或“偏小”）；
（4）E装置的作用是防止空气中CO2和水蒸气进入D的干燥管中；
（5）装置B中发生反应的离子方程式CO32-+2H+═H2O+CO2↑；
（6）根据实验中测得的有关数据，计算出纯碱样品Na2CO3的质量分数为88.3%（计算结果保留一位小数）．

分析 本实验是通过碳酸钠和硫酸反应产生二氧化碳，用碱石灰来吸收二氧化碳，根据产生二氧化碳的质量来计算碳酸钠的质量，进而计算质量分数，故实验过程中应防止空气中水和二氧化碳干扰实验，把产生的二氧化碳全部被碱石灰吸收．
（1）分析反应非常二氧化碳过快对测定结果的影响；
（2）根据装置的特点及实验目的，分析鼓入空气这一操作的目的和装置A中碱液的作用；
（3）据装置C的作用可知对测定结果的影响；
（4）可以根据空气中的成分来分析装置E在整个装置中所起到的作用；
（5）据酸与盐的反应规律，反应物、生成物可写出反应离子方程式；
（6）分析实验前后装置D质量变化，并由此质量差来计算样品中碳酸钠的质量，求出样品中碳酸钠的质量分数．

解答 解：（1）反应过快会使产生的气体二氧化碳没能完全被D装置中碱石灰吸收，快速鼓入空气，也会使装置内残留二氧化碳不能被D装置碱石灰完全吸收，二氧化碳偏小，测定结果偏小，故答案为：偏小；
（2）由题意可知我们是通过测定二氧化碳的质量来测定碳酸钠的质量分数的，所以要排除空气中的二氧化碳干扰实验结果，而在A中装了碱性溶液来吸收空气中的二氧化碳，故装置A中试剂可选用NaOH，故答案为：将装置内残留的二氧化碳全部排出，达到精确测量的目的；氢氧化钠溶液；
（3）浓硫酸具有吸水性，在C装置中吸收由B装置排出气体中混有的水蒸气，若少了此装置则会使气体中的水蒸气被D装置中碱石灰吸收，而使测定质量偏大，故答案为：偏大；
（4）如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的水蒸气和二氧化碳会进入D装置而对测定结果产生影响，所以装置E的作用则是防止空气中水蒸气和二氧化碳进入装置D中，故答案为：防止空气中CO2和水蒸气进入D的干燥管中；
（5）据酸与盐的反应规律，反应物、生成物可写出反应方程式：Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，离子方程式为：CO32-+2H+═H2O+CO2↑，
故答案为：CO32-+2H+═H2O+CO2↑；
（6）反应中放出二氧化碳的质量为：87.6g-85.4g=2.2g，
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑，
106g 44g
m 2.2g
m=$\frac{106g×2.2g}{44g}$=5.3g，纯碱样品中碳酸钠的质量分数为：$\frac{5.3g}{6g}$×100%=88.3%，故答案为：88.3%．

点评 本题主要考查碳酸钠纯度的测定，通过本题我们要知道在完成实验时要尽可能的排除可能对实验结果产生影响的因素，例如本题中空气中二氧化碳对实验结果的影响，水蒸气的影响等，难度不大．

练习册系列答案
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15．有机物F（C11H12O2）属于芳香酯类物质，可由下列路线合成：

请回答：
（1）上述③④⑤⑥中不属于取代反应的是③．
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（3）反应⑥的化学方程式为．
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a．溴水b．新制的Cu（OH）2悬浊液
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（5）G是E的同系物且相对分子质量比E大28．G有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体有13种，其中核磁共振氢谱有5组峰，且面积比为6：1：2：2：1的结构简式为．
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16．（1）有两种气体单质Am和Bn．已知7.2g Am和6.3g Bn所含的原子个数相同，分子个数之比却为2：3．又知A原子中L电子层含电子数是K电子层的3倍．通过计算回答：写出B的元素名称氮
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（5）将一定量经硫酸酸化的KMnO4溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，
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D测定醋酸溶液浓度酚酞作指示剂，用标准NaOH溶液滴定
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D．试管b中Na2CO3的作用是除去随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙醇，降低乙酸乙酯在溶液中的溶解度

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