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(zhì)量分數(shù)，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(zhì)量再計算出純堿的質(zhì)量分數(shù)。

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(zhì)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(zhì)量；
⑦重復⑤和⑥的操作，直到裝置D中U形管質(zhì)量基本不變，測得質(zhì)量為a₂克。
試回答相關(guān)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(jié)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(nèi)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(zhì)量分數(shù)，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(shè)沒有損失)，試計算①樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)；②濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)。(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(fā)使二氧化碳中HCl氣體影響實驗結(jié)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(zhì)量來測定碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)的，所以要排除空氣中的二氧化碳干擾實驗結(jié)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(jié)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(jié)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(jié)果產(chǎn)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(fā)性，所以裝置B中分液漏斗內(nèi)的稀硫酸不能換成濃鹽酸的理由是：濃鹽酸易揮發(fā)使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結(jié)果；
Ⅱ：解：設(shè)樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為x，生成氯化鈉的質(zhì)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(zhì)量分數(shù)="10.6g" 12.5g ×100%=84.8%
197 19.7g ="117" y
y=11.7g
濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)="11.7g+12.5g-10.6g" 12.5g+107.2g-19.7g ×100%=13.6%
答：樣品中純堿的質(zhì)量分數(shù)84.8%，濾液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)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(fā)使二氧化碳中氯化氫氣體影響實驗結(jié)果；
Ⅱ：①84.8%；②13.6%．