Question

4．某純堿樣品中含有少量氯化鈉雜質(zhì)，現(xiàn)用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定純堿樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（鐵架臺(tái)、鐵夾等在圖中均已略去）．實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①按圖連接裝置，并檢查氣密性；
②準(zhǔn)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(zhǔn)確稱得6g純堿樣品放入容器b中；
④打開(kāi)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(kāi)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(shí)驗(yàn)操作太快，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏小（填“偏大”或“偏小”）．
（2）裝置A中試劑X應(yīng)選用NaOH溶液或堿性溶液．
（3）若沒(méi)有C裝置，則會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（4）E裝置的作用是防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入D中．
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的有關(guān)數(shù)據(jù)，計(jì)算出純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為88.3%（計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）分析反應(yīng)放出氣體速度過(guò)快對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的影響；
（2）根據(jù)裝置的特點(diǎn)，分析裝置A的中應(yīng)盛放的溶液；
（3）評(píng)價(jià)裝置C對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響；
（4）分析裝置E在整個(gè)裝置中所起到的作用；
（5）分析實(shí)驗(yàn)前后裝置D質(zhì)量變化，并由此質(zhì)量差計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：
（1）反應(yīng)過(guò)快會(huì)使產(chǎn)生的氣體二氧化碳沒(méi)能完全被D裝置中堿石灰吸收；快速鼓入空氣，也會(huì)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(cè)定結(jié)果偏小；
故答案為：偏小；
（2）因?yàn)榭諝庵泻�有二氧化碳，因此�?yīng)把鼓入的空氣中的二氧化碳吸收處理，所以裝置A應(yīng)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(huì)使氣體中的水分被D裝置中堿石灰吸收，而使測(cè)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(huì)對(duì)測(cè)定結(jié)果帶來(lái)影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入裝置D中；
故答案為：防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入D中；
（5）反應(yīng)中放出二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量=85.6g-83.4g=2.2g
設(shè)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
$\frac{106}{x}=\frac{44}{2.2g}$
 解之得 x=5.3g
純堿樣品Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{5.3g}{6g}$×100%≈88.3%
故答案為：88.3%．
答案：
（1）偏小
（2）NaOH溶液或堿性溶液
（3）偏大
（4）防止空氣中CO₂和水蒸氣進(jìn)入D中
（5）88.3%

點(diǎn)評(píng) 固體堿石灰與氣體二氧化碳反應(yīng)時(shí)速度較慢，因此快速放出的氣體不能完全反應(yīng)而排出，測(cè)定結(jié)果出現(xiàn)較大誤差．