Question

某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，現(xiàn)用下圖所示裝置來測定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去）．實驗步驟如下：①按圖連接裝置，并檢查氣密性；②準確稱得盛有堿石灰（固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）的干燥管D的質(zhì)量為83.4g；③準確稱得6g純堿樣品放入容器b中；④打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；⑤打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，然后稱得干燥管D的總質(zhì)量為85.6g．試回答：

（1）若④⑤兩步的實驗操作太快，則會導致測定結(jié)果______（填“偏大”或“偏小”）；
（2）鼓入空氣的目的是______，
裝置A中試劑X應選用______；
（3）若沒有C裝置，則會導致測定結(jié)果______（填“偏大”或“偏小”）；
（4）E裝置的作用是______；
（5）根據(jù)實驗中測得的有關數(shù)據(jù)，計算出純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為______（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

解：（1）反應過快會使產(chǎn)生的氣體二氧化碳沒能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會使裝置內(nèi)殘留二氧化碳不能被D裝置中堿石灰完全吸收；二氧化碳質(zhì)量偏小，則測定結(jié)果偏��；
故答案為：偏��；
（2）鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收；
故答案為：使B中產(chǎn)生的二氧化碳全部進入D中；
因為空氣中含有二氧化碳，因此應把鼓入的空氣中的二氧化碳吸收處理，所以裝置A應放入氫氧化鈉溶液或其它堿溶液；
故答案為：NaOH溶液或堿性溶液；
（3）C裝置中的濃硫酸具有吸水性，在裝置中吸收由B裝置排出氣體中混有的水分，若少了此裝置則會使氣體中的水分被D裝置中堿石灰吸收，而使測定質(zhì)量偏大；
故答案為：偏大；
（4）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水和二氧化碳會對測定結(jié)果帶來影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水和二氧化碳進入裝置D中；
故答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進入D中；
（5）反應中放出二氧化碳氣體的質(zhì)量=85.6g-83.4g=2.2g
設放出2.2g二氧化碳消耗碳酸鈉的質(zhì)量為x
Na₂CO₃～CO₂
106 44
x 2.2g
106：44=x：2.2g 解之得 x=5.3g
純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)=×100%≈88.3%
故答案為：88.3%．
分析：（1）分析反應放出氣體速度過快對測定結(jié)果產(chǎn)生的影響；
（2）根據(jù)裝置的特點，分析鼓入空氣這一操作的目的及裝置A的中應盛放的溶液；
（3）評價裝置C對測定結(jié)果的影響；
（4）分析裝置E在整個裝置中所起到的作用；
（5）分析實驗前后裝置D質(zhì)量變化，并由此質(zhì)量差計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．
點評：固體堿石灰與氣體二氧化碳反應時速度較慢，因此快速放出的氣體不能完全反應而排出，測定結(jié)果出現(xiàn)較大誤差．