Question

工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl雜質(zhì)．某校研究性學(xué)習(xí)活動小組為了測定混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，擬使用下圖實驗裝置，先測定一定量的樣品和酸反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量，再計算混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

（1）裝稀硫酸的裝置名稱______．
（2）甲裝置的作用是______；戊裝置的作用是______．
（3）乙裝置反應(yīng)前先通數(shù)分鐘空氣的作用是______，甲裝置反應(yīng)的離子方程式是______．
（4）丙裝置中試劑是______若去掉丙裝置，測得純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)會______（填“偏大”或“偏小”）．
（5）若取ng樣品裝入廣口瓶，且反應(yīng)前填滿堿石灰的干燥管丁總質(zhì)量為mg，實驗結(jié)束后稱得干燥管丁的總質(zhì)量為w，則Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為______．

Answer 1

解：（1）裝稀硫酸的裝置是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
（2）實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響丁中二氧化碳質(zhì)量的測定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丁中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定，裝置甲的作用是吸收空氣中的二氧化碳；
空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丁中影響二氧化碳的質(zhì)量測定，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，戊裝置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣，防止進(jìn)入裝置丁中，
故答案為：吸收空氣中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸氣，防止進(jìn)入裝置丁中；
（3）裝置中含有二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會使測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，故反應(yīng)前應(yīng)先通空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，裝置乙的作用是排出裝置中的二氧化碳?xì)怏w；
裝置甲中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：排出裝置中的二氧化碳?xì)怏w；CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（4）從裝置乙中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會使丁中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，導(dǎo)致測定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大，測定的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
故加入裝置丁的二氧化碳應(yīng)干燥，故裝置丙中盛放的試劑是濃硫酸，
故答案為：濃硫酸；偏大；
（5）由題意可知，反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，二氧化碳的物質(zhì)的量為=mol，根據(jù)碳元素守恒可知樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量為mol，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為mol×106g/mo=g，樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，
故答案為：×100%．
分析：（1）裝稀硫酸的裝置是分液漏斗；
（2）實驗裝置中會殘留部分二氧化碳，影響丁中二氧化碳質(zhì)量的測定，需要通入空氣將裝置內(nèi)的二氧化碳完全排入丁中被吸收，空氣中含有二氧化碳，故應(yīng)先用氫氧化鈉溶液吸收，防止影響二氧化碳的測定；
空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丁中影響二氧化碳的質(zhì)量測定，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，戊裝置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣，防止進(jìn)入裝置丁中；
（3）裝置中含有二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會使測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，故反應(yīng)前應(yīng)先通空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳；
裝置甲中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水；
（4）從裝置乙中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會使丁中測定的二氧化碳的質(zhì)量增大，故加入裝置丁的二氧化碳應(yīng)干燥，故裝置丙中盛放的試劑是濃硫酸；
（5）由題意可知，反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，計算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒二氧化碳的物質(zhì)的量等于樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量，計算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義計算．
點評：本題考查學(xué)生對實驗原理及裝置理解、對操作的評價、物質(zhì)含量的測定、化學(xué)計算等，難度中等，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，把握實驗設(shè)計的每個步驟中的實驗?zāi)康模?