Question

工業(yè)產(chǎn)品碳酸鈉中，常混有氯化鈉，測定碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的儀器裝置如圖所示：

供選用的試劑有：NaOH溶液、飽和石灰水、蒸餾水、濃硫酸、稀硫酸、濃鹽酸、稀鹽酸、硝酸、堿石灰、無水氯化鈣、無水硫酸銅、試樣（含有少量氯化鈉的碳酸鈉）．請回答：
（1）各有關(guān)儀器中使用的藥品及作用．
A．______，作用______；
B．______，作用______；
E中裝入的試劑是______．
（2）實驗步驟（到得到實驗數(shù)據(jù)止）：
①稱量：稱試樣質(zhì)量為m₁，裝有干燥劑的球形干燥管的質(zhì)量為m₂，并記錄數(shù)據(jù)．
②稱量實驗完后干燥管質(zhì)量為m₃，并記錄數(shù)據(jù)．
③關(guān)閉甲彈簧夾，將分液漏斗中的稀硫酸加到裝有試樣廣口瓶中．
④反應(yīng)完全后，打開彈簧夾甲，用打氣球鼓氣，直至裝置中的CO₂全部趕出為止．
⑤有關(guān)儀器中裝上藥品待用．
⑥在接球形干燥管前先檢查裝置的氣密性．
⑦打開甲、乙彈簧夾，用打氣球鼓氣，以趕盡裝置中的CO₂，然后接上已稱量過裝有吸收劑的球形干燥管．
以上實驗操作的正確順序是______．
（3）試樣中含碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是______．

Answer 1

解：原理是利用碳酸鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過稱量CO₂的質(zhì)量來計算碳酸鈉的質(zhì)量，進而算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，為測量準確，須趕出容器中的CO₂及讓反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部被吸收；不用鹽酸，因鹽酸易揮發(fā)．
（1）A吸收空氣中的二氧化碳，用NaOH溶液吸收二氧化碳；
裝置B產(chǎn)生二氧化碳，樣品與硫酸在裝置B中反應(yīng)；
裝置E吸收二氧化碳，測定生成的二氧化碳的質(zhì)量，應(yīng)用堿石灰；
故答案為：NaOH溶液，吸收空氣中的CO₂； 試樣，產(chǎn)生CO₂；堿石灰；
（2）實驗步驟為：先稱量樣品與裝有干燥劑的干燥管的質(zhì)量，在接球形干燥管前，先檢查裝置的氣密性，儀器中裝上藥品待用，排出裝置內(nèi)的空氣，接上已稱量過裝有吸收劑的球形干燥管，關(guān)閉甲彈簧夾，將加稀硫酸加到裝有試樣廣口瓶中，反應(yīng)完全后，打開彈簧夾甲，用打氣球鼓氣，直至裝置中的CO₂全部趕出為止，稱量實驗完后干燥管質(zhì)量為m₃，并記錄數(shù)據(jù)，所以實驗順序為①⑥⑤⑦③④②；
故答案為：①⑥⑤⑦③④②；
（3）二氧化碳的質(zhì)量為（m₃-m₂）g，根據(jù)碳元素守恒計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為×106g/mol=g，試樣中含碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為×100%=×100%．
故答案為：×100%．
分析：原理是利用碳酸鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過稱量CO₂的質(zhì)量來計算碳酸鈉的質(zhì)量，進而算出碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)，為測量準確，須趕出容器中的CO₂及讓反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部被吸收；不用鹽酸，因鹽酸易揮發(fā)．
（1）實驗利用通入空氣排出裝置內(nèi)的二氧化碳，被裝置E完全吸收，空氣中含有二氧化碳會影響質(zhì)量測定，故應(yīng)先吸收空氣中的二氧化碳，且加入裝置E的氣體應(yīng)干燥，故裝置A吸收空氣中的二氧化碳，裝置B產(chǎn)生二氧化碳，裝置D干燥二氧化碳；
（2）實驗步驟為：先稱量樣品與裝有干燥劑的干燥管的質(zhì)量，在接球形干燥管前，先檢查裝置的氣密性，儀器中裝上藥品待用，排出裝置內(nèi)的空氣，接上已稱量過裝有吸收劑的球形干燥管，關(guān)閉甲彈簧夾，將加稀硫酸加到裝有試樣廣口瓶中，反應(yīng)完全后，打開彈簧夾甲，用打氣球鼓氣，直至裝置中的CO₂全部趕出為止，稱量實驗完后干燥管質(zhì)量為m₃，并記錄數(shù)據(jù)；
（3）根據(jù)裝置E的質(zhì)量變化確定二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)碳元素守恒計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，進而計算試樣中含碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是．
點評：本題考查物質(zhì)組成與含量的測定、對實驗方案設(shè)計與裝置的理解、化學(xué)計算等，難度中等，理解實驗原理是解題的關(guān)鍵，是對知識的綜合運用，需要學(xué)生具備扎實的基礎(chǔ)知識與運用知識分析問題、解決問題的能力．