Question

(9分)某純堿樣品中含有少量氯化鈉，現欲測定其中碳酸鈉的質量分數，進行如下實驗：
《實驗原理》：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄ + H₂O +CO₂↑；通過實驗測定反應產生的二氧化碳的質量，即可求得原樣品中碳酸鈉的質量，進而求得碳酸鈉在樣品中的質量分數。
《實驗裝置》:如圖所示。

《實驗步驟》：①如圖連接裝置(除B、C外)并加入所需藥品。②稱量并記錄B的質量(m1) (稱量時注意封閉B的兩端) 。③按動鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。④連接上B、C。⑤打開分液漏斗F的活塞，將稀硫酸快速加入D中后，關閉活塞。⑥按動鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。⑦稱量并記錄B的質量(m₂)。（稱量時注意封閉B的兩端及E右端的出口。）⑧計算。請回答：
(1)已知堿石灰的主要成分是氫氧化鈣和氫氧化鈉，則干燥管A的作用是            ，干燥管C的作用是          ，E裝置的作用是         。步驟③中鼓氣的目的是 ；步驟⑥中鼓氣的目的是      ；本實驗能否同時省略③、⑥兩個步驟?    ，原因是   。
(2)若所取樣品的質量為5g，為確保實驗順利進行，分液漏斗F中至少要盛放10％的稀硫酸(密度為1．07g/mL)       ／mL，若m1為51．20 g ，m2為53．18g ，樣品中碳酸鈉的質量分數為           。

Answer 1

（1）除去鼓入空氣中的二氧化碳；防止空氣中的二氧化碳和水進入B中影響實驗結果；防止D中的水蒸氣進入B中；用除去二氧化碳的空氣趕走體系中的二氧化碳；用除去二氧化碳的空氣將反應產生的二氧化碳 全部趕入B中；不能；①空氣中含少量二氧化碳、②反應后裝置中殘留二氧化碳均會造成結論偏差．
（2）43.0；95.4%．解析:
：（1）干燥管A可以吸收鼓氣球中鼓入的空氣中的二氧化碳，避免對干燥管B的質量增加造成干擾；干燥管Ⅱ在干燥管I之后，能阻止空氣中的二氧化碳和水進入干燥管，E中盛有的是濃硫酸，具有吸水性，能將水分吸除，排除水分對生成二氧化碳質量的影響；步驟③中鼓氣的目的是用除去二氧化碳的空氣趕走體系中的二氧化碳，步驟⑥鼓入空氣是利用壓力差使產生的二氧化碳全部被排出，要測定二氧化碳的質量，需排除空氣中二氧化碳對生成的二氧化碳的質量的影響；本實驗不能同時省略③、⑥兩個步驟，否則會給實驗帶來誤差．
（2）當5克樣品全部為碳酸鈉時，耗硫酸最多，設所需硫酸的質量為x

106     98 5       x
    x=4.6（g）
故至少要盛放10%的稀硫酸（密度為1.07g/mL）的體積為：V=  ≈43.0（ml）
根據所測數據，生成二氧化碳的質量為（m2-m1）=1.98g，設碳酸鈉的質量為x，則有

106                            44
X                           1.98      
 
x=4.77（g）
所以純堿樣品純度為：×100%=95.4%