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  • 某純堿樣品中含有少量氯化鈉,現(xiàn)欲測定其碳酸鈉的質量分數(shù),進行如下實驗: 實驗原理:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑ 通過實驗測定反應產生的二氧化碳的質量,即可求得原樣品中碳酸鈉的質

    某純堿樣品中含有少量氯化鈉,現(xiàn)欲測定其碳酸鈉的質量分數(shù),進行如下實驗:
    實驗原理:Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2
    通過實驗測定反應產生的二氧化碳的質量,即可求得原樣品中碳酸鈉的質量,進而求得碳酸鈉在樣品中的質量分數(shù).
    實驗裝置:

    實驗步驟:
    ①如圖連接裝置(除B、C外)并加入所需藥品.
    ②稱量并記錄B的質量(m1).(稱量時注意封閉B的兩端.)
    ③按動鼓氣球,持續(xù)約1分鐘.
    ④連接上B、C.
    ⑤打開分液漏斗F的活塞,將稀硫酸快速加入D中后,關閉活塞.
    ⑥按動鼓氣球,持續(xù)約1分鐘.
    ⑦稱量并記錄B的質量(m2).(稱量時注意封閉B的兩端及E右端的出口.)
    ⑧計算.
    (1)已知堿石灰的主要成分是氫氧化鈣和氫氧化鈉,則干燥管A的作用:______;
    干燥管C的作用是______
    E裝置的作用是______.
    步驟③中鼓氣的目的是______
    步驟⑥中鼓氣的目的是______;
    本實驗能否同時省略③、⑥兩個步驟?______,原因是______.
    (2)若所取樣品的質量為5g,為確保實驗順利進行,分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸(密度為1.07g/mL)______mL,若m1為51.20g,m2為53.18g,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為______.
    化學人氣:931 ℃時間:2019-09-02 07:46:54
    優(yōu)質解答
    (1)干燥管A可以吸收鼓氣球中鼓入的空氣中的二氧化碳,避免對干燥管B的質量增加造成干擾;干燥管Ⅱ在干燥管I之后,能阻止空氣中的二氧化碳和水進入干燥管,E中盛有的是濃硫酸,具有吸水性,能將水分吸除,排除水分對生成二氧化碳質量的影響;步驟③中鼓氣的目的是用除去二氧化碳的空氣趕走體系中的二氧化碳,步驟⑥鼓入空氣是利用壓力差使產生的二氧化碳全部被排出,要測定二氧化碳的質量,需排除空氣中二氧化碳對生成的二氧化碳的質量的影響;本實驗不能同時省略③、⑥兩個步驟,否則會給實驗帶來誤差.
    (2)當5克樣品全部為碳酸鈉時,耗硫酸最多,設所需硫酸的質量為x
    Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2
    106     98 
    5       x
    106
    5
    =
    98
    x
         x=4.6(g)
    故至少要盛放10%的稀硫酸(密度為1.07g/mL)的體積為:V=
    4.6
    10%
    1.07
    =≈43.0(ml)
    根據(jù)所測數(shù)據(jù),生成二氧化碳的質量為(m2-m1)=1.98g,設碳酸鈉的質量為x,則有
    Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O
    106                44
     X                1.98       
    106
    X
    =
    44
    1.98

    x=4.77(g)
    所以純堿樣品純度為:
    4.77
    5
    ×100%=95.4%
    故答案為:
    (1)除去鼓入空氣中的二氧化碳;防止空氣中的二氧化碳和水進入B中影響實驗結果;防止D中的水蒸氣進入B中;用除去二氧化碳的空氣趕走體系中的二氧化碳;用除去二氧化碳的空氣將反應產生的二氧化碳 全部趕入B中;不能;①空氣中含少量二氧化碳、②反應后裝置中殘留二氧化碳均會造成結論偏差.
    (2)43.0;95.4%.
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