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:Na
2CO
3+H
2SO
4=Na
2SO
4+H
2O+CO
2↑
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:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/1c950a7b02087bf4c6b6365df1d3572c11dfcf28.jpg)
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(m
1).(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(m
2).(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m
1為51.20g,m
2為53.18g,樣品中碳酸鈉的質量分數(shù)為______.
(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
Na
2CO
3+H
2SO
4═Na
2SO
4+H
2O+CO
2↑
106 98
5 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=
=≈43.0(ml)
根據(jù)所測數(shù)據(jù),生成二氧化碳的質量為(m
2-m
1)=1.98g,設碳酸鈉的質量為x,則有
Na
2CO
3+H
2SO
4=Na
2SO
4+CO
2↑+H
2O
106 44
X 1.98
=
x=4.77(g)
所以純堿樣品純度為:
×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%.