Question

【題目】已知某化工廠制得的Na2CO3（俗稱：純堿）粗產(chǎn)品中含有雜質(zhì)氯化鈉，為了測定粗產(chǎn)品中純堿的純度，進行了如圖裝置的實驗：其中E裝置中的飽和NaHCO3溶液是為了除去二氧化碳氣體中的氯化氫；發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑．

①連接好裝置，檢查氣密性；將20g粗產(chǎn)品放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；

②打開彈簧夾C，在A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；

③稱量 G的質(zhì)量；

④關(guān)閉彈簧夾C，慢慢滴加濃鹽酸直至D中無氣泡冒出；

⑤打開彈簧夾C，再次緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣；

⑥再次稱量G的質(zhì)量，得前后兩次質(zhì)量差為4.8g．

請回答下列問題

（1）寫出儀器①的名稱 ；F中的試劑應(yīng)為 ．

（2）B裝置的作用是 ，B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 ．

（3）在步驟②中，A處緩緩?fù)ㄈ胍欢螘r間空氣的目的是 ．

（4）若沒有H裝置，測定的Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)會 （填“偏大”、“偏小”、“不變”）．

（5）該興趣小組指導老師認為該方案有些不合理，指導同學們更換了共中的一種試劑并去掉了一個裝置后實驗得到了改善，并測得20.0g粗產(chǎn)品只能產(chǎn)生4.4gCO2．你認為更換后的試劑是 ．原實驗中實驗值4.8g比正確值4.4g偏大的原因是（假設(shè)操作均正確） ．數(shù)據(jù)計算：根據(jù)正確值4.4g求得了樣品中Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)．

Answer 1

【答案】（1）錐形瓶； 濃硫酸（2）除去空氣中的二氧化碳，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O．（3）排出裝置中空氣（4）偏大（5）稀硫酸．濃鹽酸有揮發(fā)性，產(chǎn)生二氧化碳中含HCl氣體與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)又生成了二氧化碳．53%．

【解析】

（1）儀器①的名稱錐形瓶；因為濃硫酸能吸收水蒸氣，故F中的試劑應(yīng)為濃硫酸；

（2）氫氧化鈉溶液能吸收空氣中的二氧化碳，故B裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O．

（3）向A裝置中通入氣體可以將裝置中的氣體排凈，防止干擾實驗現(xiàn)象及結(jié)論；

（4）H裝置能防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入G裝置，若沒有H裝置，則測定的二氧化碳值偏高，計算出的質(zhì)量分數(shù)偏大；

（5）裝置D中濃鹽酸揮發(fā)出的氯化氫與裝置E中NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，使二氧化碳的值偏大，為了使實驗結(jié)果更準確防止干擾，可以把濃鹽酸換成稀硫酸，

設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x．

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑

106 44

x 4.4g

則，解得：x=10.6g．

碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：×100%=53%．

答：碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)是53%．