Question

已知某純堿試樣中含有NaCl雜質(zhì)，為測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)，可用下圖中的裝置進行實驗。

主要實驗步驟如下：

①按圖組裝儀器，并檢查裝置的氣密性

②將a g試樣放入錐形瓶中，加適量蒸餾水溶解，得到試樣溶液

③稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到b g

④從分液漏斗滴入6 mol·L^-1的硫酸，直到不再產(chǎn)生氣體時為止

⑤從導(dǎo)管A處緩緩鼓入一定量的空氣

⑥再次稱量盛有堿石灰的U型管的質(zhì)量，得到c g

⑦重復(fù)步驟⑤和⑥的操作，直到U型管的質(zhì)量基本不變，為d g

請?zhí)羁蘸突卮饐栴}：

（1）在用托盤天平稱量樣品時，如果天平的指針向左偏轉(zhuǎn)，說明                      。

（2）裝置中干燥管B的作用是                                           。

（3）如果將分液漏斗中的硫酸換成濃度相同的鹽酸，測試的結(jié)果          （填“偏高”、“偏低”或“不變”）。

（4）步驟⑤的目的是                                                         。

（5）步驟⑦的目的是                                                         。

（6）該試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)的計算式為                                        。

（7）還可以用其他實驗方法測定試樣中純堿的質(zhì)量分數(shù)。請簡述一種不同的實驗方法。

Answer 1

（1）樣品重，砝碼輕

（2）防止空氣中的CO₂和水汽進入U型管中

（3）偏高

（4）把反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂全部導(dǎo)入U型管中

（5）判斷反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂是否全部排出，并被U型管中的堿石灰吸收

（6）×100%

（7）將a g樣品溶解后加入硝酸酸化的AgNO₃溶液，充分反應(yīng)后過濾，將沉淀干燥后稱量得b g沉淀。由NaCl～AgCl得NaCl的質(zhì)量為b，則Na₂CO₃的質(zhì)量為（a-b），所以Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為×100%。

解析:

本題為定量綜合實驗題，主要考查常用儀器托盤天平的使用操作、干燥管的作用及實驗設(shè)計能力與評價能力。

（1）托盤天平稱量時，左盤放藥品、右盤放砝碼，若指針左偏，說明左盤較重，也就是藥品質(zhì)量大于砝碼質(zhì)量。（2）通過稱量實驗開始和結(jié)束時U形管的質(zhì)量，可以確定產(chǎn)生CO₂的質(zhì)量，在U形管后接一個干燥管，可以防止空氣中的CO₂、水蒸氣等進入U形管，使實驗結(jié)果更為準確。（3）因鹽酸是揮發(fā)性酸，生成的CO₂中會混有HCl，它不能被濃H₂SO₄除去，但可以被堿石灰吸收，也就是實驗結(jié)束后堿石灰的質(zhì)量會偏大，測量的結(jié)果會偏高。（4）CO₂的密度較大，生成的CO₂可能會殘留在錐形瓶中，鼓入空氣可讓生成的CO₂全部導(dǎo)入U形管中。（5）如果兩次稱量U形管的結(jié)果基本不變，說明錐形瓶中所有的CO₂都被堿石灰吸收了。

（6）Na₂CO₃+H₂SO₄     Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑

106 g          44 g

m(Na₂CO₃)     (d-b)g

所以，Na₂CO₃的質(zhì)量分數(shù)為：×100%

=×100%

(7)該實驗的方法較多，比如可以稱量一定質(zhì)量的樣品，加入足量的稀HNO₃使CO₂全部放出后滴加足量AgNO₃，過濾洗凈沉淀，稱量后通過計算也能確定樣品的純度。其他方法只要原理正確，操作可行都是可以的。