Question

工業純堿主要成分是無水碳酸鈉，其中還含有少量氯化鈉，為測定工業純堿中碳酸鈉的質量分數，某學生設計了如下圖裝置：

操作順序是：
（1）準確稱取盛有堿石灰的干燥管的質量（m₁g），再準確稱取一定質量純堿mg并全部放入A中；
（2）組裝全部反應裝置并檢查氣密性，關閉d；由e逐滴加入稀硫酸至不再產生氣泡為止；
（3）打開d，慢慢鼓入空氣10min；
（4）再稱干燥管的總質量為m₂g．
①必須鼓入空氣的目的是______．
②不設置裝置C將使測定結果______（填偏大、偏小或不變），原因是______．
③不設置裝置B將使測定結果______（填偏大、偏小或不變），原因是______．
④Na₂CO₃質量分數的計算式為______．

Answer 1

分析整個實驗裝置不能看出，此題是通過測定堿石灰前后增重質量為二氧化碳的質量而求出反應的碳酸鈉的質量，因此空氣中的二氧化碳要除去，反應生成的二氧化碳要全部排到堿石灰裝置中．若空氣中二氧化碳不除去，也會被堿石灰吸收，造成結果偏大；若沒有濃硫酸干燥裝置，生成的二氧化碳中混有的水分也會被堿石灰吸收造成結果偏大，若不鼓入空氣，則裝置內會殘存一些生成的二氧化碳，會使測定結果偏小．堿石灰反應前質量為m₁，反應后質量為m₂，故生成二氧化碳質量為m₂-m₁
設碳酸鈉質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106 44
x m₂-m₁

106

x

=

44

m2-m1

x=

(m2-m1)×53

22m

×100%
故答案為：①將殘留在A瓶、C試管和導管中的二氧化碳排出，使之全部被堿石灰吸收．．
②偏大；水蒸氣也被堿石灰吸收．．
③偏大； 空氣中二氧化碳也被堿石灰吸收．
④

(m2-m1)×53

22m

×100%．