Question

(13分)已知某純堿樣品中含有少量氯化鈉，為測定樣品中純堿的質量分數，甲、乙兩組分別采用不同方法。
Ⅰ、甲組用下圖裝置通過測定氣體質量再計算出純堿的質量分數。

其主要步驟如下：
①按圖組裝儀器并檢查氣密性；
②稱取m克試樣放入錐形瓶中加適量蒸餾水使之完全溶解；
③稱量裝置D中裝有堿石灰的U形管質量是a₁克；
④從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸
⑤從導管a中緩緩鼓入空氣；
⑥再次稱量裝置D中裝有堿石灰的U形管質量；
⑦重復⑤和⑥的操作，直到裝置D中U形管質量基本不變，測得質量為a₂克。
試回答相關問題：
⑴A裝置中最好裝______溶液，作用是________________________；
⑵裝置C中濃硫酸的作用是_____________________________________；
(3)步驟④中，從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至觀察到_______為止，寫出該反應的化學方程式______________________；
(4)若沒有步驟⑤會使測定結果_______(偏大或偏小)；
(5)E裝置中堿石灰的作用是____________________________________________；
(6)裝置B中分液漏斗內的稀硫酸不能換成濃鹽酸的理由是__________________________。
Ⅱ、乙組用生成沉淀的方法來測定純堿(Na₂CO₃₎的質量分數，稱取12.5克樣品加入107.2克的氯化鋇溶液恰好完全反應過濾得到的沉淀干燥后為19.7克和一定量濾液(設沒有損失)，試計算①樣品中純堿的質量分數；②濾液中溶質的質量分數。(寫過程5分)

Answer 1

Ⅰ⑴氫氧化鈉溶液、除去空氣中的二氧化碳
⑵干燥氣體或吸收水分
⑶不再冒氣泡、Na₂CO₃+ H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
⑷偏小
⑸防止空氣中的二氧化碳和水分進入U形管影響實驗
(6)濃鹽酸易揮發使二氧化碳中HCl氣體影響實驗結果
Ⅱ（1）84.8%（2）13.6%

解：（1）由題意可知我們是通過測定二氧化碳的質量來測定碳酸鈉的質量分數的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實驗結果，而在A中裝了堿性溶液來吸收空氣中的二氧化碳，故A裝置中最好裝：氫氧化鈉溶液，目的除去空氣中的二氧化碳；
（2）濃硫酸具有吸水性，裝置C中濃硫酸的作用是吸收水分；
（3）硫酸和碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體，步驟④中，從分液漏斗中慢慢滴加20%的稀硫酸直至觀察到不再冒泡為止，說明反應進行完畢，該反應的化學方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；
（4）為了減小實驗誤差而采取了鼓入空氣的方法，把殘留在裝置B中二氧化碳全部由D中堿石灰吸收，實驗結果更準確．若沒有步驟⑤會使殘留在裝置B中二氧化碳不全部由D中堿石灰吸收，測定結果偏小；
（5）如果D裝置直接與外界空氣相連通，則空氣中的水蒸氣和二氧化碳會進入D裝置而對測定結果產生影響，所以裝置E的作用則是防止空氣中水蒸氣和二氧化碳進入裝置D中．
（6）濃鹽酸具有揮發性，所以裝置B中分液漏斗內的稀硫酸不能換成濃鹽酸的理由是：濃鹽酸易揮發使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結果；
Ⅱ：解：設樣品中碳酸鈉的質量為x，生成氯化鈉的質量為y．
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106          197    117
x            19.7g   y
106 x ="197" 19.7g
x=10.6g
樣品中純堿的質量分數="10.6g" 12.5g ×100%=84.8%
197 19.7g ="117" y
y=11.7g
濾液中溶質的質量分數="11.7g+12.5g-10.6g" 12.5g+107.2g-19.7g ×100%=13.6%
答：樣品中純堿的質量分數84.8%，濾液中溶質的質量分數13.6%．
故答案為：（1）氫氧化鈉；除去空氣中的二氧化碳；
（2）吸收水分；
（3）不再冒泡；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑；
（4）偏小；
（5）防止空氣中CO2和水蒸氣進入D中；
（6）濃鹽酸易揮發使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結果；
Ⅱ：①84.8%；②13.6%．