Question

工業(yè)純堿中常含有NaCl、Na₂SO₄雜質(zhì)，為了測定工業(yè)純堿中Na₂CO₃的含量，某同學(xué)設(shè)計了如圖裝置：
（堿石灰是一種堿性干燥劑，是CaO固體和NaOH固體的混合物，能吸收水和酸性氣體）
試回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

；
（2）裝置D的作用是

 

；
（3）實驗前稱取工業(yè)純堿的質(zhì)量為m g，裝置C中堿石灰和U型管的總質(zhì)量為m₁ g．加入足量稀硫酸，反應(yīng)結(jié)束后，裝置C中堿石灰和U型管的總質(zhì)量變?yōu)閙₂ g．則上述實驗中測得的工業(yè)純堿中的Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

；
（4）若沒有裝置D，測定結(jié)果將會

 

（填偏大、偏小或無影響）若裝置A和裝置B中還殘留氣體，測定結(jié)果將會

 

（填偏大、偏小或無影響）
（5）利用上圖A、B裝置（B中仍用硫酸作干燥劑），再加一個集氣裝置，除CO₂外還可以制取哪種氣體？

 

（填一種氣體的分子式）

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：實驗實驗原理是：純堿和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，經(jīng)濃硫酸干燥后被堿石灰吸收，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可確定純堿的含量，但本題實驗存在缺陷，即裝置內(nèi)殘留的二氧化碳不能被完全吸收，C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進(jìn)入C中，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大，以此解答該題．

解答： 解：（1）純堿和稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，發(fā)生反應(yīng)為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進(jìn)入C中，導(dǎo)致實驗結(jié)果偏大，干擾碳酸鈉含量的測定，
故答案為：防止空氣中的CO₂、H₂O進(jìn)入U形管，干擾碳酸鈉含量的測定；
（3）裝置C中堿石灰吸收的為二氧化碳，m（CO₂）=（m₂-m₁）g，n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

m2-m1

44

mol，m（Na₂CO₃）=

106(m2-m1)

44

g，所以工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

106(m2-m1)

44m

×100%，
故答案為：

106(m2-m1)

44m

×100%；
（4）裝置D沒有，空氣中的二氧化碳和水蒸氣會進(jìn)入裝置C，使測定二氧化碳質(zhì)量增大，結(jié)果偏高；裝置A、B中殘留的二氧化碳不能被完全吸收，應(yīng)通入氮氣將二氧化碳趕出，否則會導(dǎo)致含量偏小，
故答案為：偏大；偏小；
（5）利用上圖A、B裝置（B中仍用硫酸作干燥劑），再加一個集氣裝置，除CO₂外還可以制取的氣體可以是氧氣，利用過氧化氫滴入固體二氧化錳中生成，
故答案為：O₂．

點評：本題考查物質(zhì)的含量的測定的實驗設(shè)計，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，注意把握實驗的原理和操作方法，難度中等．