【題目】已知某純堿試樣中含有 NaCl 雜質(zhì),為測定試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可用下圖中的裝置進(jìn)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(zhì)量,得到 b g;

④從分液漏斗滴入 6 molL-1的硫酸,直到不再產(chǎn)生氣體時為止;

⑤從導(dǎo)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(zhì)量,得到 c g;

⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作,直到 U 型管的質(zhì)量基本不變,為 d g;

請?zhí)羁蘸突卮饐栴}:

(1)在用托盤天平稱量樣品時,如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn),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(jié)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(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為_______________________________。

【答案】 樣品重,砝碼輕 防止空氣中的 CO2和水氣進(jìn)入 U 形管中 偏高 把反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2全部導(dǎo)入 U 形管中 判斷反應(yīng)產(chǎn)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(zhì)量分?jǐn)?shù)。實驗原理為:w(Na2CO3)= ×100%。先稱取一定質(zhì)量的樣品,再將Na2CO3轉(zhuǎn)化為CO2,利用堿石灰吸收CO2,通過稱重得出CO2的質(zhì)量,再間接的計算出Na2CO3的質(zhì)量。為了精確測定CO2的質(zhì)量,實驗有兩個關(guān)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(jù)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(yīng)生成的CO2,并通過稱重得出CO2的質(zhì)量,為了防止空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入影響實驗結(jié)果,在U型管右側(cè)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(jìn)入U型管中;

(3)由于鹽酸具有揮發(fā)性,也會隨著CO2進(jìn)入U型管,被堿石灰吸收,HCl被誤認(rèn)為是CO2,所以CO2的質(zhì)量偏大,算出的Na2CO3的質(zhì)量也會偏大的,所以結(jié)果會偏大。故答案為:偏高;

(4)由于反應(yīng)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(yīng)產(chǎn)生的CO2全部導(dǎo)入U型管中;

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

(6)設(shè)需要碳酸鈉的質(zhì)量為x,則:

則有, ,解得x= 。

所以試樣中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算式為;故答案為: ;

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