Question

已知某纯碱试样中含有NaCl杂质，为测定试样中纯碱的质量分数，可用下图中的装置进行实验。（提示：碱石灰是生石灰与氢氧化钠的混合物，可以吸收水和二氧化碳）

主要实验步骤如下：① 按图组装仪器，并检验装置的气密性

② 将10.0 g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型管的质量，得到20.0g

④ 从分液漏斗滴入6mol·L^－1的硫酸，直到不再产生气体时为止

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型管的质量，得到22.0g

⑦ 重复步骤⑤和⑥的操作，直到U型管的质量基本不变，为22.2g

请填空和回答问题：

（1）装置中干燥管B的作用                      _________________________。如果没有连接该干燥管，测试的结果              (填偏高、偏低或不变）。

（2）如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸，测试的结果           (填偏高、

偏低或不变）。

（3）步骤⑤的目的是                                ___________________，如果没有进行步骤⑤的操作，测试的结果________________（填偏高、偏低或不变）。

（4）试样中纯碱的质量分数为___________________。

Answer

（1）防止空气中的CO2 和H2O进入U型管中（2分）；偏高（2分）

（2）偏高（2分）

（3）把反应中的CO2全部导入U型管中（2分）；偏低（2分）

（4）53.0%

【解析】

试题分析：（1）U型管中的碱石灰是为了吸收反应生成的二氧化碳，但空气中也存在二氧化碳，干燥管B的作用就是防止空气中的二氧化碳和水分进入U型管，对结果产生误差，空气中的水和二氧化碳进入装置，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大；

答案为：防止空气中的CO2和水汽进入U型管中；偏高。

（2）由于盐酸具有挥发性，也会随着二氧化碳进入U型管，被误认为是二氧化碳，所以二氧化碳的质量偏大，算出的碳酸钠的质量也会偏大的，所以结果会偏大；

答案为：偏高；

（3）由于反应完了锥形瓶中存留有二氧化碳，鼓入一定量的空气就是将残留的二氧化碳完全排入U型管；没有步骤⑤，有残留的CO2没有反应，测试结果偏低。

答案为：把反应产生的CO2全部导入U型管中；偏低。

（4）设需要碳酸钠的质量为X则：

Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑

106                     44

X                      22.2-20.0

列比例式：＝

解得X=5.3g；

所以试样中纯碱的质量分数为

×100%=53.0%；

答案：53.0%

考点：探究物质的组成或测量物质的含量；性质实验方案的设计