Question

【題目】I.已知某純堿試樣中含有雜質NaCl，為了確定試樣中純堿的質量分數，可測定其在化學反應中生成CO2的質量，實驗裝置如下（鐵架臺及夾持儀器均已省略）。

完成下列填空：

（1）B裝置中的試劑是_____________，作用是_____________________________。

（2）D裝置的作用是___________________________________。

II.測定試樣中純堿質量分數的某次實驗步驟如下：①將10.000g純堿試樣放入A中 ②稱量C（U型管+堿石灰，下同），質量為l05.160g ③使用分液漏斗滴加足量的酸，使充分反應 ④打開A的彈簧夾，緩緩鼓入一定量的空氣 ⑤再次稱量C ⑥重復步驟④和⑤，最后得到C的質量為109.l66g。

（3）步驟③中，滴加的酸最好選用________。

a、濃硝酸 b、稀鹽酸 c、濃硫酸 d、稀硫酸

當看到____________________現象時即可進行第④步操作。

（4）步驟⑥的目的是_______________________________________________。

（5）由實驗數據可知，試樣中純堿的質量分數為_________________（保留3位小數）。

（6）甲同學用上述裝置測定某試樣中純堿的質量分數，結果偏高，請幫助他找出造成實驗誤差的原因。_______________________________________________。

Answer 1

【答案】 濃硫酸 干燥CO2氣體 防止空氣中的水蒸氣和CO2氣體進入C中干擾實驗的測定結果 d A中不再產生氣體 判斷反應產生的CO2氣體是否全部排出，并被U型管中的堿石灰所吸收 0.965 鼓入的空氣中含有CO2等，合理即可

【解析】I.（1）樣品中加入酸，碳酸鈉與酸反應生成二氧化碳，含有水蒸氣雜質，因此混合氣體要通過濃硫酸進行吸水，然后再用堿石灰吸收二氧化碳氣體，測量出二氧化碳氣體的量，因此B裝置中的試劑是濃硫酸，干燥CO2氣體 ；正確答案：濃硫酸； 干燥CO2氣體 。

（2）D裝置中盛放的堿石灰，其作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2氣體進入C中干擾實驗的測定結果；正確答案：防止空氣中的水蒸氣和CO2氣體進入C中干擾實驗的測定結果。

II.（3）濃硝酸、稀鹽酸 都具有揮發性，產生硝酸蒸汽、氯化氫等雜質氣體，影響實驗結果的測定；濃硫酸溶于水放出大量的熱，反應速率太快，堿石灰吸收二氧化碳氣體不完全，帶來實驗誤差；稀硫酸不會揮發，且和樣品反應速率適宜，實驗效果好，因此步驟③中，滴加的酸最好選用稀硫酸，當看到A中不再產生氣體時，即可進行第④步操作；正確答案：d ；A中不再產生氣體。

（4）步驟⑥操作是重復步驟④和⑤，再次稱量C的質量，如果差值在允許的范圍內，說明反應產生的CO2氣體已經全部排出，并被U型管中的堿石灰所吸收；正確答案：判斷反應產生的CO2氣體是否全部排出，并被U型管中的堿石灰所吸收。

（5）裝置C增加的質量為反應產生二氧化碳氣體的質量，所以二氧化碳的量為（109.l66- l05.160）/44=0.091mol，根據反應方程式：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O可知，碳酸鈉的量為0.091mol，質量為0.091×106=9.65g，試樣中純堿的質量分數為9.65/10.000×100%=96.5%；正確答案：96.5%或 0.965。

（6）鼓入的空氣中含有CO2，造成裝置C內吸收的二氧化碳的量增大，所測碳酸鈉質量偏大，結果偏高；正確答案：鼓入的空氣中含有CO2等，合理即可。