Question

8．工業(yè)生產(chǎn)的純堿常含有少量的NaCl等雜質(zhì)．圖是測(cè)定產(chǎn)品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)裝置．

操作步驟有：A．在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，質(zhì)量為m g
B．取n g樣品裝入廣口瓶中
C．檢查裝置氣密性
D．關(guān)閉止水夾
E．打開止水夾
F．緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管質(zhì)量為W g
G．緩慢加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止
H．緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘
（1）正確的操作順序是（填符號(hào)）：
C→B→E→H→D→A→G→E→F
（2）步驟F中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的目的是使廣口瓶中產(chǎn)生的CO₂氣體全部排出，裝置甲的作用是吸收空氣中的CO₂，裝置乙的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣．
（3）計(jì)算產(chǎn)品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式是$\frac{53（w-n）}{22n}$×100%．
（4）若去掉裝置甲，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏大，若去掉裝置乙，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏大．（填“偏大”、“偏小”或“無影響”．）

Answer 1

分析 （1）首先檢驗(yàn)裝置的氣密性，然后取ng樣品裝入廣口瓶中，打開止水夾，再緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘后關(guān)閉止水夾，接著在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為mg，下一步緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，再次打開止水夾，緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管總質(zhì)量為wg，據(jù)此進(jìn)行解答；
（2）裝置中殘留生成的二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會(huì)影響測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量，從裝置中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使堿石灰增重偏多，二氧化碳的質(zhì)量增大；
（3）由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，反�?yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（W-m）g，計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒二氧化碳的物質(zhì)的量等于樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，再利用質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義進(jìn)行求解；
（4）裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，可除掉空氣中的二氧化碳；如果不除去氣體中的二氧化碳，會(huì)使干燥管中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大；從廣口瓶中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使干燥管中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大．

解答 解：（1）首先需要C檢驗(yàn)裝置的氣密性，然后B取ng樣品裝入廣口瓶中F打開止水夾，接著H緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，排凈裝置中空氣，避免干擾測(cè)定結(jié)果，再E關(guān)閉止水夾，下一步A在干燥管內(nèi)填滿堿石灰，總質(zhì)量為mg，然后G緩緩加入稀硫酸至不再產(chǎn)生氣體為止，F(xiàn)打開止水夾，再次D緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出，再稱干燥管總質(zhì)量為wg，據(jù)此可知反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，所以正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟為：C、B、E、H、D、A、G、E、F，
故答案為：B；H；A；E；
（2）稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳和硫酸鈉和水，測(cè)定產(chǎn)品中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)，是通過測(cè)定稀硫酸和碳酸鈉生成物中的二氧化碳的量，根據(jù)碳元素守恒，測(cè)定樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)，操作步驟I中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出；裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，除掉空氣中的二氧化碳；裝置乙中裝有濃硫酸，濃硫酸具有吸水性，能吸收二氧化碳中的水蒸氣，
故答案為：使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出；吸收空氣中的二氧化碳；吸收二氧化碳中的水蒸氣；
（3）由題意可知，反應(yīng)生成的二氧化碳的質(zhì)量為（w-m）g，二氧化碳的物質(zhì)的量n=$\frac{（w-m）g}{44g/mol}$=$\frac{w-m}{44}$mol，根據(jù)碳元素守恒可知樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量n=$\frac{w-m}{44}$mol，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為m=n×M=$\frac{w-m}{44}$mol×106g/mol=$\frac{53（w-n）}{22}$g，樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{53（w-n）}{22}g}{ng}$×100%=$\frac{53（w-n）}{22n}$×100%，
故答案為：$\frac{53（w-n）}{22n}$×100%；
（4）裝置甲中裝有氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收二氧化碳，可除掉空氣中的二氧化碳，鼓入空氣數(shù)分鐘，使廣口瓶中的產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w全部排出，若去掉裝置甲，空氣中的二氧化碳未除去，裝置中二氧化碳的質(zhì)量增大，會(huì)使干燥管中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大，導(dǎo)致測(cè)定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大；從廣口瓶中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使干燥管中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大，計(jì)算樣品中碳酸鈉的質(zhì)量是根據(jù)碳元素守恒二氧化碳的物質(zhì)的量等于樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量進(jìn)行計(jì)算的，所以會(huì)導(dǎo)致測(cè)定的樣品中碳酸鈉的質(zhì)量增大，測(cè)定的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，
故答案為：偏大；偏大．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)含量的測(cè)定，題目難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理、理解裝置設(shè)計(jì)用途、實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑榻獯痍P(guān)鍵，注意結(jié)合相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行解，試題側(cè)重考查學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>