Question

已知某純堿試樣中含有NaCl雜質，為測定試樣中純堿的質量分數，可用圖中的裝置進行實驗．
主要實驗步驟如下：
①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性
②將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液
③稱量盛有堿石灰的U型管的質量，得到b g
④從分液漏斗滴入6mol?L^-1的硫酸，直到不再產生氣體時為止
⑤從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣
⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質量，得到c g
⑦重復步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質量基本不變，為d g
請填空和回答問題：
（1）裝置中干燥管B的作用是

防止空氣中的CO₂和水汽進入U型管中

．
（2）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結果

偏高

（填“偏高”、“偏低”或“不變”）．
（3）步驟⑤的目的是

把反應產生的CO₂全部導入U型管中

．
（4）步驟⑦的目的是

判斷反應產生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收

．
（5）該試樣中純堿的質量分數的計算式為

106(d-b)

44

×100%

．

Answer 1

分析：（1）根據測定混合物中的碳酸鈉，是準確測定和酸反應生成的二氧化碳氣體的量，避免空氣中的二氧化碳進入考慮；由于空氣中也有二氧化碳和水分，干燥管B的作用就是不讓它們進入的；
（2）根據鹽酸的揮發性考慮；
（3）由于反應完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是為了驅趕它們的；
（4）就是為了將二氧化碳全部趕過去；
（5）根據U型管的質量的增加量就是生成的二氧化碳的質量，根據二氧化碳的質量算出碳酸鈉的質量，再用碳酸鈉的質量除以樣品質量即可．

解答：解：（1）U型管中的堿石灰是為了吸收反應生成的二氧化碳，但空氣中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空氣中的二氧化碳和水分進入U型管，對結果產生誤差；
故答案為：防止空氣中的CO₂和水汽進入U型管中；
（2）由于鹽酸具有揮發性，也會隨著二氧化碳進入U型管，被誤認為是二氧化碳，所以二氧化碳的質量偏大，算出的碳酸鈉的質量也會偏大的，所以結果會偏大；
故答案為：偏高；
（3）由于反應完了錐形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空氣就是將殘留的二氧化碳完全排入U型管；
故答案為：把反應產生的CO₂全部導入U型管中；
（4）直到U型管的質量基本不變，說明二氧化碳已經被全部排到U型管中；
故答案為：判斷反應產生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收
（5）設需要碳酸鈉的質量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      d-b
列比例式：

106

X

=

44

d-b

解得X=

106(d-b)

44

；
所以試樣中純堿的質量分數的計算式為

106(d-b)

44

×100%；

點評：本題考查了物質定量測定的實驗方法測定和物質性質應用，本實驗的裝置連接順序非常嚴密，最前面的氫氧化鈉溶液是為了防止空氣中的二氧化碳進入裝置，最后面的堿石灰也是為了防止空氣中的二氧化碳進入裝置．