Question

某纯碱样品中含有少量氯化钠，现欲测定其中碳酸钠的质量分数，进行如下实验：Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+C

某纯碱样品中含有少量氯化钠，现欲测定其中碳酸钠的质量分数，进行如下实验：Na2CO3+H2SO4→Na2SO4+H2O+CO2↑，通过实验测得反应产生的二氧化碳的质量，即可求得原样品中碳酸钠的质量，进而求得碳酸钠在样品中的质量分数．①如图连接装置（除B、C外）并加入所需药品．②称量并记录B的质量（m1）．（称量时注意封闭B的两端）③按动鼓气球，持续约1分钟．④连接上B、C．⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入D中后，关闭活塞．⑥按动鼓气球，持续约1分钟．⑦称量并记录B的质量（m2）．（称量时注意封闭B的两端及E右端的出口）⑧计算：（1）已知碱石灰的主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠，则干燥管A的作用是______，干燥管C的作用是______．步骤③中鼓气的目的是______；步骤⑥中鼓气的目的是______；本实验能否同时省略③、⑥两个步骤？______，原因是______．（2）若所取样品的质量为5g，为确保实验顺利进行，分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸（ρ=1.07g/mL）______mL，若m1为51.20g，m2为53.18g，样品中碳酸钠的质量分数为______．

Answer 1

（1）干燥管A可以吸收鼓气球中鼓入的空气中的二氧化碳，避免对干燥管B的质量增加造成干扰；干燥管C在干燥管B之后，能阻止空气中的二氧化碳和水进入干燥管；步骤③中鼓气的目的是用除去二氧化碳的空气赶走体系中的二氧化碳，步骤⑥鼓入空气是利用压力差使产生的二氧化碳全部被排出，要测定二氧化碳的质量，需排除空气中二氧化碳对生成的二氧化碳的质量的影响；本实验不能同时省略③、⑥两个步骤，否则会给实验带来误差．
（2）当5克样品全部为碳酸钠时，耗硫酸最多，设所需硫酸的质量为x．
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106     98  
5g       x
则

106

5g

=

98

x

，解得x=4.6g
故至少要盛放10%的稀硫酸（密度为1.07g/mL）的体积为：V=

4.6 10%

1.07

≈43.0（ml）
根据所测数据，生成二氧化碳的质量为（m₂-m₁）=1.98g，设碳酸钠的质量为y，则有：
Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+CO₂↑+H₂O
106                 44
y                  1.98       

106

y

＝

44

1.98g

，解得x=4.77（g）
所以纯碱样品纯度为：

4.77g

5g

×100%=95.4%
故答案为：
（1）除去鼓入空气中的二氧化碳；防止空气中的二氧化碳和水进入B中影响实验结果；用除去二氧化碳的空气赶走体系中的二氧化碳；用除去二氧化碳的空气将反应产生的二氧化碳 全部赶入B中；不能；①空气中含少量二氧化碳、②反应后装置中残留二氧化碳均会造成结论偏差．
（2）43.0；95.4%．