Question

工業(yè)純堿中常含有NaCl、Na₂SO₄等雜質，為了測定工業(yè)純堿中Na₂CO₃的含量，某同學設計了如圖裝置：
試回答下列問題：
（1）裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為：

 

．
（2）裝置D的作用是

 

．
（3）利用上述裝置進行實驗，即使氣密性良好，并緩慢滴加了過量的稀硫酸使反應完全，裝置C中裝有足量堿石灰，其他操作也正確，測定結果還是偏低，原因可能是：

 

．
（4）實驗前所取工業(yè)純堿質量為mg，裝置C中堿石灰和U形管的總質量為m₁g，加入足量稀硫酸，反應結束后，裝置C中堿石灰和U形管的總質量變?yōu)閙₂g，則上述實驗中測得的工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質量分數(shù)為

 

．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：實驗實驗原理是：純堿和稀硫酸反應生成二氧化碳氣體，經(jīng)濃硫酸干燥后被堿石灰吸收，根據(jù)二氧化碳的質量可確定純堿的含量，但本題實驗存在缺陷，即裝置內殘留的二氧化碳不能被完全吸收，C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進入C中，導致實驗結果偏大，以此解答該題．

解答： 解：（1）純堿和稀硫酸反應生成二氧化碳氣體，發(fā)生反應為Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）C連接D可防止空氣中水、二氧化碳進入C中，導致實驗結果偏大，干擾碳酸鈉含量的測定，故答案為：防止空氣中的CO₂、H₂O進入U形管，干擾碳酸鈉含量的測定；
（3）裝置A、B中殘留的二氧化碳不能被完全吸收，應通入氮氣將二氧化碳趕出，否則會導致含量偏小，
故答案為：反應產(chǎn)生的CO₂在裝置A、B中有殘留或者CO₂未能被裝置C中的堿石灰完全吸收；
（4）裝置C中堿石灰吸收的為二氧化碳，m（CO₂）=（m₂-m₁）g，n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

m2-m1

44

mol，m（Na₂CO₃）=

106(m2-m1)

44

g，
所以工業(yè)純堿中Na₂CO₃的質量分數(shù)為

106(m2-m1)

44m

×100%，
故答案為：

106(m2-m1)

44m

×100%．

點評：本題考查物質的含量的測定的實驗設計，為高考常見題型，側重于學生的分析能力、實驗能力和計算能力的考查，注意把握實驗的原理和操作方法，難度中等．