Question

已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測(cè)定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可用下圖中的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（提示：堿石灰是生石灰與氫氧化鈉的混合物，可以吸收水和二氧化碳）

主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：① 按圖組裝儀器，并檢驗(yàn)裝置的氣密性
② 將10.0 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(zhì)量，得到20.0g
④ 從分液漏斗滴入6mol·L^－1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時(shí)為止
⑤ 從導(dǎo)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(zhì)量，得到22.0g
⑦ 重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為22.2g
請(qǐng)?zhí)羁蘸突卮饐?wèn)題：
（1）裝置中干燥管B的作用                      _________________________。如果沒(méi)有連接該干燥管，測(cè)試的結(jié)果              (填偏高、偏低或不變）。
（2）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測(cè)試的結(jié)果           (填偏高、
偏低或不變）。
（3）步驟⑤的目的是                                ___________________，如果沒(méi)有進(jìn)行步驟⑤的操作，測(cè)試的結(jié)果________________（填偏高、偏低或不變）。
（4）試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___________________。

Answer 1

（1）防止空氣中的CO₂和H₂O進(jìn)入U(xiǎn)型管中（2分）；偏高（2分）
（2）偏高（2分）
（3）把反應(yīng)中的CO₂全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中（2分）；偏低（2分）
（4）53.0%

試題分析：（1）U型管中的堿石灰是為了吸收反應(yīng)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(jìn)入U(xiǎn)型管，對(duì)結(jié)果產(chǎn)生誤差，空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置，被誤認(rèn)為是二氧化碳，所以二氧化碳的質(zhì)量偏大，算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會(huì)偏大的，所以結(jié)果會(huì)偏大；
答案為：防止空氣中的CO₂和水汽進(jìn)入U(xiǎn)型管中；偏高。
（2）由于鹽酸具有揮發(fā)性，也會(huì)隨著二氧化碳進(jìn)入U(xiǎn)型管，被誤認(rèn)為是二氧化碳，所以二氧化碳的質(zhì)量偏大，算出的碳酸鈉的質(zhì)量也會(huì)偏大的，所以結(jié)果會(huì)偏大；
答案為：偏高；
（3）由于反應(yīng)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(xiǎn)型管；沒(méi)有步驟⑤，有殘留的CO₂沒(méi)有反應(yīng)，測(cè)試結(jié)果偏低。
答案為：把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U(xiǎn)型管中；偏低。
（4）設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為X則：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                     44
X                      22.2-20.0
列比例式：＝
解得X=5.3g；
所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
×100%=53.0%；
答案：53.0%