Question

3．已知某化工廠制得的Na₂CO₃（俗稱：純堿）粗產(chǎn)品中含有雜質(zhì)氯化鈉，為了測定粗產(chǎn)品中純堿的純度，進(jìn)行了如圖裝置的實驗：
    其中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+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．

①連接好裝置，檢查氣密性；將20g粗產(chǎn)品放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；
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，得前后兩次質(zhì)量差為4.8g．
請回答下列問題
（1）寫出儀器①的名稱錐形瓶；F中的試劑應(yīng)為濃硫酸．
（2）B裝置的作用是除去空氣中的二氧化碳，B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）在步驟②中，A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣的目的是排出裝置中空氣．
（4）若沒有H裝置，測定的Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會偏大（填“偏大”、“偏小”、“不變”）．
（5）該興趣小組指導(dǎo)老師認(rèn)為該方案有些不合理，指導(dǎo)同學(xué)們更換了共中的一種試劑并去掉了一個裝置后實驗得到了改善，并測得20.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生4.4gCO₂．你認(rèn)為更換后的試劑是稀硫酸．原實驗中實驗值4.8g比正確值4.4g偏大的原因是（假設(shè)操作均正確）濃鹽酸有揮發(fā)性，產(chǎn)生二氧化碳中含HCl氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)又生成了二氧化碳．?dāng)?shù)據(jù)計算：根據(jù)正確值4.4g求得了樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Answer 1

分析 可以根據(jù)物質(zhì)之間相互作用時的實驗現(xiàn)象判斷物質(zhì)的組成，考慮氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，考慮濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫，進(jìn)行分析；根據(jù)化學(xué)方程式進(jìn)行相關(guān)方面的計算．

解答 解：（1）儀器①的名稱錐形瓶；因為濃硫酸能吸收水蒸氣，故F中的試劑應(yīng)為濃硫酸；
（2）氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，故B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）向A裝置中通入氣體可以將裝置中的氣體排凈，防止干擾實驗現(xiàn)象及結(jié)論；
（4）H裝置能防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入G裝置，若沒有H裝置，則測定的二氧化碳值偏高，計算出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（5）裝置D中濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫與裝置E中NaHCO₃反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，使二氧化碳的值偏大，為了使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確防止干擾，可以把濃鹽酸換成稀硫酸，
設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x．
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44
x                    4.4g
則$\frac{106}{44}=\frac{x}{4.4g}$，解得：x=10.6g．
碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{10.6g}{20.0g}$×100%=53%．
答：碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是53%．
故答案為：
（1）錐形瓶； 濃硫酸．
（2）除去空氣中的二氧化碳，2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O．
（3）排出裝置中空氣．（4）偏大．
（5）稀硫酸．濃鹽酸有揮發(fā)性，產(chǎn)生二氧化碳中含HCl氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)又生成了二氧化碳．53%．

點評 本題主要考查了化學(xué)方程式的書寫、根據(jù)化學(xué)方程式計算、判斷物質(zhì)的組成等方面的問題．