Question

【題目】某小組設計如圖所示裝置，測定工業純堿（含有少量NaCl）中Na2CO3的含量．

（1）檢驗裝置B氣密性：塞緊三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于瓶內的水面，停止加水后，若________________，說明裝置不漏氣．

（2）裝置A的作用是____，裝置C中的試劑為___．

（3）某同學認為在D裝置后應再連接E裝置（裝有適當試劑），你認為是否必要？____（選填“必要”或“不必要”），判斷的理由是____________________．

（4）實驗前稱取28.80g樣品，實驗后D裝置增重8.80g，則樣品中Na2CO3質量分數為_____．

Answer 1

【答案】漏斗中與試劑瓶中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降 除去空氣中CO2，防止影響測量結果 濃硫酸 必要 因為裝置D會吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，影響測量結果 73.6%

【解析】

根據裝置圖和所用試劑，該實驗的反應原理為Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑，通過測量D裝置的增重（反應生成的CO2的質量）計算Na2CO3的含量；為了減少實驗誤差，必須排除空氣中CO2和H2O（g）對實驗的干擾，以及生成的CO2中混有的H2O（g）對實驗的干擾，所以①實驗開始前要通入不含CO2的空氣趕盡裝置中的空氣，②反應生成的CO2在被D裝置中堿石灰吸收前要干燥，③實驗結束必須通入不含CO2的空氣將反應生成的CO2全部驅趕到D裝置中，④D裝置后要連接盛放堿石灰的干燥管，防止外界空氣中CO2和H2O（g）對實驗的影響；據此分析作答。

（1）根據題意，采用液差法檢查裝置B的氣密性；塞緊三孔橡膠塞，夾緊彈簧夾，從漏斗注入一定量的水，使漏斗內的水面高于瓶內的水面，停止加水后，若漏斗中與試劑瓶中的液面差保持不再變化或漏斗中的液面不再下降，說明裝置不漏氣。

（2）實驗通過測量反應生成的CO2的質量計算Na2CO3的含量，為了減少實驗誤差，裝置A中應盛放NaOH溶液，其作用是：除去空氣中的CO2，防止影響測量結果（實驗開始前用不含CO2的空氣趕盡裝置中空氣，實驗結束用不含CO2的空氣將反應生成的CO2全部驅趕到D裝置中）。裝置C中的試劑為濃硫酸，用于除去CO2中的H2O（g）。

（3）由實驗目的可知，E中可能裝有堿石灰，用于吸收空氣中的水和二氧化碳，防止其進入D裝置干擾實驗。若D裝置后不連接E裝置，外界空氣中的CO2和H2O（g）進入D中，使測得的CO2的質量偏大，引起實驗誤差，故D裝置后有必要連接E裝置，理由是：裝置D會吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，影響測量結果。

（4）D裝置增重8.80g，反應生成CO2的質量為8.80g，根據C守恒，n（Na2CO3）=n（CO2）=8.80g÷44g/mol=0.2mol，m（Na2CO3）=0.2mol×106g/mol=21.2g，樣品中Na2CO3質量分數為×100%=73.6%。