Question

某纯碱样品含有少量杂质，某兴趣小组用如图所示装置测定纯碱样品中的质量分数（铁架台、铁夹等均已略去）。

实验步骤如下：

Ⅰ.按图连接装置，并检查气密性；

Ⅱ.准确称量盛有碱石灰的干燥管的质量为；

Ⅲ.准确称量纯碱样品放入容器中；

Ⅳ.打开分液漏斗的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

Ⅴ.打开弹簧夹，往试管中缓缓鼓入空气数分钟，最后称得干燥管的质量为。

请回答下列问题：

（1）检查装置气密性的方法为____________。

（2）装置中试剂应选择_____，目的是________。

（3）装置的作用是____，步骤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的是____________。

（4）根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品的质量分数为___（保留三位有效数字），若没有装置，会导致测量结果____（填“偏大”“偏小”或“无影响”）。

Answer

夹紧弹簧夹，将B中的分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，水位不下降，气密性好 氢氧化钠溶液 吸收空气中的二氧化碳 吸收CO2气体中的水蒸气 将装置中残留的二氧化碳全部排出，让装置D的碱石灰充分吸收，达到精确测量的目的 75.7% 偏大

【解析】

(1)B中气密性的检验方法是使B处于一个密封环境，观察压强的变化；

(2)装置A中试剂X应选氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，避免干扰后续实验验证；

(3)C装置中浓硫酸是吸收CO2气体中的水蒸气，避免测量结果产生误差，“缓缓鼓入空气数分钟”是为了将装置中残留的二氧化碳全部排出，让装置D的碱石灰充分吸收，达到精确测量的目的；

(4)某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数，直到干燥管D的质量不变，为82.4g，生成二氧化碳的质量=82.4g-80.20g=2.2g，结合碳元素守恒计算碳酸钠纯度。

(1)检查装置B 的气密性的方法是用弹簧夹将两端的导气管夹紧，将B中的分液漏斗中加入水，打开分液漏斗的活塞，漏斗内的水位不发生变化，说明气密性好；

(2)本实验是为了检验纯碱的纯度，空气中的二氧化碳会对实验产生干扰，装置A中试剂X应选用足量的氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，避免干扰后续实验验证；

(3)装置C的作用：吸收CO2气体中的水蒸气,避免测量结果产生误差(偏大)；

(4)某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，用如图所示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数，直到干燥管D的质量不变，为82.4g，生成二氧化碳的质量=82.4g−80.20g=2.2g，结合碳元素守恒计算碳酸钠纯度=×100%=75.7%，若没有E装置，空气中的水和二氧化碳会进入D装置，导致D装置的质量增大，生成二氧化碳的质量偏大，得到碳酸钠的质量变大，纯度偏大。