Question

已知某純堿粗產(chǎn)品僅含有NaCl雜質(zhì)，為測定該純堿粗產(chǎn)品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某興趣小組的同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置，取
10.0g粗產(chǎn)品進(jìn)行實驗．

[說明]堿石灰是CaO與NaOH 的固體混合物，能吸收水和二氧化碳．E裝置中的飽和NaHCO₃溶液是為了除去二氧化碳?xì)怏w中的氯化氫，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO₃+HC1=NaCl+CO₂↑+H₂O．
實驗主要操作步驟如下：
①連接好裝置，檢查氣密性；②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；③稱量 G的質(zhì)量；④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加濃鹽酸至過量，直至D中無氣泡冒出；⑤打開彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；⑥再次稱量 G的質(zhì)量，測得質(zhì)量增加了0.48g．
請回答下列問題
（1）F中的試劑應(yīng)為

濃H₂SO₄

．
（2）B裝置的作用是

吸收空氣中的CO₂

，B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O

．
（3）H裝置的作用是

防止空氣中的CO₂和H₂O被G裝置吸收

．
（4）事實上10.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.40gCO₂．請你仔細(xì)分析上述實驗，解釋G的質(zhì)量增加了0.48g的原因（假設(shè)操作均正確）

濃HCl揮發(fā)后和NaHCO₃反應(yīng)生成了CO₂

．

Answer 1

分析：（1）為防止水對裝置G中堿石灰的影響，氣體進(jìn)入裝置G前應(yīng)進(jìn)行干燥處理，所以，裝置F應(yīng)加入液體干燥劑；
（2）裝置B內(nèi)盛放的氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，當(dāng)向裝置內(nèi)通入空氣時，裝置B中的氫氧化鈉可以把空氣中二氧化碳除去而避免了二氧化碳對實驗的影響；
（3）裝置G中的堿石灰若直接與空氣相通，堿石灰吸收空氣中的水或二氧化碳而影響實驗的結(jié)果；連接一個裝有堿石灰的裝置H可以避免這個影響；
（5）對比探究實驗中所得二氧化碳質(zhì)量與實際可得二氧化碳的質(zhì)量，分析造成實驗探究中二氧化碳?xì)怏w質(zhì)量偏大的操作原因．

解答：解：（1）為防止水對G裝置中堿石因吸收水而影響對二氧化碳質(zhì)量的測定，需要在裝置G前用濃硫酸吸收氣體中的水；所以，裝置F中應(yīng)加入濃硫酸；
（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；裝置B中的氫氧化鈉溶液吸收空氣中的二氧化碳，避免了空氣中的二氧化碳會對實驗中二氧化碳質(zhì)量的產(chǎn)生影響；
（3）裝置H中的堿石灰可吸收空氣中的二氧化碳和水，防止裝置G因吸收空氣中二氧化碳和水而影響實驗對產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量的測定；
（4）事實上10.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生0.44g CO₂，而在探究過程中所稱得的二氧化碳質(zhì)量卻為了0.48g＞0.44g，說明實驗過程中還存在產(chǎn)生二氧化碳的反應(yīng)；使用鹽酸與樣品反應(yīng)時，產(chǎn)生的氣體二氧化碳中混有揮發(fā)出的HCl氣體，該氣體通入碳酸氫鈉溶液時鹽酸與之發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳使得測定結(jié)果偏大；
故答案為：（1）濃H₂SO₄；（2）吸收空氣中的CO₂； CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；（3）防止空氣中的CO₂和H₂O被G裝置吸收；（4）濃HCl揮發(fā)后和NaHCO₃反應(yīng)生成了CO₂．

點評：采取化學(xué)變化測定混合物中某組成成分的含量時，對反應(yīng)中某物質(zhì)質(zhì)量的測量將直接影響最終的探究結(jié)果，因此在設(shè)計時要對實驗的雜質(zhì)氣體進(jìn)行去除以達(dá)到準(zhǔn)確的測量結(jié)果．