Question

【題目】已知某純堿試樣中含有 NaCl 雜質，為測定試樣中純堿的質量分數，可用下圖中的裝置進行實驗。

主要實驗步驟如下：

①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性；

②將 a g 試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液；

③稱量盛有堿石灰的 U 形管的質量，得到 b g；

④從分液漏斗滴入 6 molL-1的硫酸，直到不再產生氣體時為止；

⑤從導管 A 處緩緩鼓入一定量的空氣；

⑥再次稱量盛有堿石灰的 U 型管的質量，得到 c g；

⑦重復步驟⑤和⑥的操作，直到 U 型管的質量基本不變，為 d g；

請填空和回答問題：

（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平的指針向左偏轉，說明_________________。

（2）裝置中干燥管 B 的作用是______________________。

（3）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結果_________（填偏高、偏低或不變）。

（4）步驟⑤的目的是__________________________。

（5）步驟⑦的目的是__________________________。

（6）該試樣中純堿的質量分數的計算式為_______________________________。

Answer 1

【答案】 樣品重，砝碼輕 防止空氣中的 CO2和水氣進入 U 形管中 偏高 把反應產生的 CO2全部導入 U 形管中 判斷反應產生的 CO2是否全部排出，并被 U 形管中的堿石灰吸收 ×100%

【解析】實驗分析：本實驗的目的為測定試樣中Na2CO3的質量分數。實驗原理為：w(Na2CO3)= ×100％。先稱取一定質量的樣品，再將Na2CO3轉化為CO2，利用堿石灰吸收CO2，通過稱重得出CO2的質量，再間接的計算出Na2CO3的質量。為了精確測定CO2的質量，實驗有兩個關鍵點：保證CO2被全部吸收；防止其他氣體的干擾。

（1）由于稱量時左物右碼，依據天平的杠桿原理，向左偏說明樣品重，砝碼輕。故答案為：樣品重，砝碼輕；

（2）U型管中的堿石灰是為了吸收反應生成的CO2，并通過稱重得出CO2的質量，為了防止空氣中的CO2和水蒸氣進入影響實驗結果，在U型管右側接一個干燥管B，吸收空氣中的CO2和水分。故答案為：防止空氣中的CO2和水氣進入U型管中；

（3）由于鹽酸具有揮發性，也會隨著CO2進入U型管，被堿石灰吸收，HCl被誤認為是CO2，所以CO2的質量偏大，算出的Na2CO3的質量也會偏大的，所以結果會偏大。故答案為：偏高；

（4）由于反應完了錐形瓶中存留有CO2，鼓入一定量的空氣就是將殘留的CO2完全排入U型管。故答案為：把反應產生的CO2全部導入U型管中；

（5）直到U型管的質量基本不變，說明CO2已經被全部排到U型管中。故答案為：判斷反應產生的CO2是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收；

（6）設需要碳酸鈉的質量為x，則：

則有， ，解得x= 。

所以試樣中純堿的質量分數的計算式為；故答案為： ；