Question

18．純堿是一種重要的化工基本原料，工業(yè)純堿中往往會含有少量氯化鈉雜質．為測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質量分數(shù)，某學生設計了如圖所示的實驗裝置：
實驗步驟：
①準確稱取盛有堿石灰的干燥管的質量為158.0g，再準確稱取11.0g純堿樣品并全部放入A中；
②組裝全部反應裝置并檢查氣密性，關閉d；由e逐滴加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣泡為止；    
③打開d，慢慢鼓入空氣10min；
④再稱干燥管的總質量為162.4g．
問題分析：
（1）通過裝置B鼓入空氣的目的是將殘留在A瓶、C試管和導管中的二氧化碳排出，使之全部被堿石灰吸收；
（2）不設置裝置C將使測定結果偏大（填偏大、偏小或不變）；
（3）該產(chǎn)品中碳酸鈉的質量分數(shù)為$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）×53}{22m}$×100%．

Answer 1

分析 B中氫氧化鈉溶液除去空氣中二氧化碳，碳酸鈉與稀硫酸反應產(chǎn)生二氧化碳，經(jīng)濃硫酸干燥后由堿石灰吸收，堿石灰前后增重的質量即為二氧化碳的質量，根據(jù)二氧化碳的質量可求出碳酸鈉質量，從而求出其質量分數(shù)

解答 解：分析整個實驗裝置不能看出，此題是通過測定堿石灰前后增重質量為二氧化碳的質量而求出反應的碳酸鈉的質量，因此空氣中的二氧化碳要除去，反應生成的二氧化碳要全部排到堿石灰裝置中．若空氣中二氧化碳不除去，也會被堿石灰吸收，造成結果偏大；若沒有濃硫酸干燥裝置，生成的二氧化碳中混有的水分也會被堿石灰吸收造成結果偏大，若不鼓入空氣，則裝置內(nèi)會殘存一些生成的二氧化碳，會使測定結果偏�。畨A石灰反應前質量為m₁，反應后質量為m₂，故生成二氧化碳質量為m₂-m₁
設碳酸鈉質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
x×m                     m₂-m₁
$\frac{106}{x×m}$=$\frac{44}{{m}_{2}-{m}_{1}}$
x=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）×53}{22m}$×100%
故答案為：（1）將殘留在A瓶、C試管和導管中的二氧化碳排出，使之全部被堿石灰吸收．
（2）偏大；
（3）$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）×53}{22m}$×100%．

點評 解答本題關健分析每個裝置及操作的目的和作用，會對實驗進行誤差分析．