Question

已知某纯碱试样中含有杂质氯化钠，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图装置进行实验．

主要步骤如下，请填空：
①按图组装仪器，并检查______；
②将10g试样放入锥形瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为300g；
④从分液漏斗中滴入20%的稀硫酸，直到______为止，写出反应的化学方程式______；
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量；
⑦重复⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，测得质量为303.3g．
回答下列问题：
（1）装置中浓硫酸的作用是______
（2）步骤⑤的目的是______．
（3）试样中纯碱的质量分数为______．
（4）分液漏斗中的稀H₂SO₄不能换成浓盐酸，理由是______．
（5）若用生成沉淀的方法来测定试样中纯碱的质量分数，应选用的试剂是______．

Answer

①从实验步骤进行分析；④从碳酸盐与酸反应的实验现象进行分析；根据复分解反应的规律写出反应的化学方程式；
（1）从浓硫酸的用途分析；
（2）反应完后，装置内会有残余的二氧化碳不能进入U型管；
（3）试样中纯碱的质量分数=×100%，试样的质量已知，再需要求出纯碱的质量，U型管前后增加的质量是反应生成二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量可求出纯碱的质量；
（4）从浓盐酸的性质分析；
（5）从碳酸根离子的特殊离子对进行分析．
【解析】
①装置连接好后应先检查装置的气密性，若装置漏气，会造成气体外逸或空气进入装置．故答案为：装置的气密性
④碳酸钠与硫酸反应有气体生成，当不再产生气体时说明碳酸钠已反应完；碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳．
故答案为：不再产生气体；  Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
（1）浓硫酸具有吸水性，能做干燥剂，这里浓硫酸的作用是除去二氧化碳中的水蒸汽，防止水蒸汽进入U型管中．故答案为：除去水
（2）为了使装置内残余的二氧化碳也全部进入U型管，应从导管A处缓缓鼓入一定量的空气．故答案为：使反应产生的二氧化碳全部进入U型管
（3）设纯碱的质量为x
  Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
   106               44
    x          303.3g-300g=3.3g
，x=7.95g
%=79.5%      
故答案为：79.5%
（4）浓盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢气体一部分会被U型管中的碱石灰吸收，对测定结果有影响．故答案为：浓盐酸有挥发性，对测定结果有影响．
（5）和碳酸钠反应生成沉淀，钠盐全部溶于水，生成的沉淀只能是碳酸盐沉淀，碳酸根离子遇到钙离子或钡离子都会生成沉淀，所以可溶性的含钙离子或钡离子的盐或碱都行．
故答案为：氯化钙或氯化钡或硝酸钙或硝酸钡或氢氧化钙或氢氧化钡等等（符合题意即可）