Question

5．工業(yè)生產(chǎn)的純堿中常含有少量的NaCl雜質(zhì)．某校研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)小組為了測(cè)定混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，擬使用如圖實(shí)驗(yàn)裝置，先測(cè)定一定量的樣品和酸反應(yīng)放出二氧化碳的質(zhì)量，再計(jì)算混合物中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

（1）甲裝置反應(yīng)的離子方程式是CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O．
（2）乙裝置反應(yīng)完成后，再通數(shù)分鐘空氣的作用是將生成的CO₂完全排出到丁中．
（3）若取n g樣品裝入廣口瓶，且反應(yīng)前填滿堿石灰的干燥管丁總質(zhì)量為m g，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后稱得干燥管丁的總質(zhì)量為w g，則Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算式為$\frac{53（w-m）}{22n}$×100%．
（4）若去掉丙裝置，測(cè)得的CO₂質(zhì)量會(huì)偏大（填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”）．
（5）有同學(xué)認(rèn)為在丁后面還要再連一個(gè)跟丁一樣的裝置，目的是防止空氣中的H₂O和CO₂進(jìn)入裝置�。�

Answer 1

分析 （1）裝置甲中是空氣中的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水；
（2）乙裝置反應(yīng)結(jié)束后，裝置中含有二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會(huì)使測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量偏小，故反應(yīng)后應(yīng)再通空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，使之被丁裝置吸收；
（3）由題意可知，反應(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)的定義計(jì)算；
（4）從裝置乙中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使丁中測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量增大；
（5）空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丁中影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量增大；

解答 解：（1）裝置甲中二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉與水，反應(yīng)的離子方程式為CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O，
故答案為：CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O；
（2）乙裝置反應(yīng)結(jié)束后，裝置中含有二氧化碳，不將二氧化碳排盡，會(huì)使測(cè)定的二氧化碳的質(zhì)量偏小，故反應(yīng)后再通空氣，排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，使之全部被丁裝置吸收，
故答案為：將生成的CO₂完全排出到丁中；
（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)的量為$\frac{（w-m）g}{44g/mol}$=$\frac{w-m}{44}$mol，根據(jù)碳元素守恒可知樣品中碳酸鈉的物質(zhì)的量為$\frac{w-m}{44}$mol，樣品中碳酸鈉的質(zhì)量為$\frac{w-m}{44}$mol×106g/mo=$\frac{53（w-m）}{22}$g，樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{\frac{53（w-m）}{22}}{n}$×100%=$\frac{53（w-m）}{22n}$×100%，
故答案為：$\frac{53（w-m）}{22n}$×100%；
（4）從裝置乙中產(chǎn)生導(dǎo)出的氣體中含有水，如果不除去氣體中的水，會(huì)使丁中測(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，測(cè)定的碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，
故答案為：偏大；
（5）空氣中二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入丁中影響二氧化碳的質(zhì)量測(cè)定，導(dǎo)致測(cè)定二氧化碳的質(zhì)量增大，在丁后面還要再連一個(gè)跟丁一樣的裝置戊裝置的作用是吸收二氧化碳中的水蒸氣，防止進(jìn)入裝置丁中，
故答案為：防止空氣中的H₂O和CO₂進(jìn)入裝置�。�

點(diǎn)評(píng) 本題考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理及裝置理解、對(duì)操作的評(píng)價(jià)、物質(zhì)含量的測(cè)定、化學(xué)計(jì)算等，難度中等，根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，要認(rèn)真分析，把握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟中的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>