Question

某Na2CO3样品中混有少量NaCl，为测定该Na2CO3样品中Na2CO3的质量分数，某同学设计了一套实验装置（如下图

某Na2CO3样品中混有少量NaCl，为测定该Na2CO3样品中Na2CO3的质量分数，某同学设计了一套实验装置（如下图所示）．实验原理：Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑通过实验测定反应产生的CO2的质量，即可求得原样品中Na2CO3的质量，进而求得Na2CO3在样品中的质量分数．实验步骤：①如图连接装置（管口a、b、c暂不连接），并加入所需药品．②称量并记录装置D的质量（m1）．（称量时注意封闭此装置）③挤压空气气囊，持续约1分钟．④连接管口a、b、c．⑤打开分液漏斗F的活塞，将稀硫酸快速加入B中后，关闭活塞．⑥挤压空气气囊，持续约1分钟．⑦称量并记录装置D的质量（m2）．（称量时注意封闭此装置）⑧计算．请填空回答下列问题：（1）装置A的作用是______；装置C的作用是______；装置E的作用是______．步骤③操作的作用是______；步骤⑥操作的作用是______（2）若所取Na2CO3样品的质量为5.3g，为确保实验顺利完成，分液漏斗F中至少要盛放10%的稀硫酸（密度为1.07g/mL）______mL（精确到0.1）．若m1为51.20g，m2为53.18g，则样品中Na2CO3的质量分数为______．

Answer 1

（1）装置A中盛放氢氧化钠溶液可以吸收混合气体中的二氧化碳．挤压空气气囊压入空气时，空气中的二氧化碳被吸收；
故答案为：除去鼓入的空气中的二氧化碳；
装置C中盛放的浓硫酸可吸收混合气体中的水分．连接在装置B、D之间，起到除去由装置B排出气体中的水分，防止水分进入装置D而影响实验结果；
故答案为：防止B中的水蒸气进入D中；
装置E中盛放氢氧化钠溶液，并且连接在装置D之后，可吸收来自空气中二氧化碳对装置D的影响；
故答案为：防止空气中的二氧化碳和水进入D中影响实验结果；
步骤③挤压空气气囊，持续约1分钟．通过压入除出二氧化碳的空气把装置内残存含二氧化碳的空气排气，避免空气中二氧化碳对实验的影响；
故答案为：用除去二氧化碳的空气赶走体系中的二氧化碳；
步骤⑥是在实验中反应结束后，挤压空气气囊，持续约1分钟，可以把残留在装置内的二氧化碳全部排出，由装置D进行完全吸收，确保测定的准确度；
故答案为：用除去二氧化碳的空气将反应产生的二氧化碳全部赶入D中；
（2）若5.3g固体全部为碳酸，设完全反应消耗10%稀硫酸的质量为x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106     98
5.3g   x×10%

106

5.3g

＝

98

x×10%

解之得 x=49g
10%的稀硫酸（密度为1.07g/mL）的体积=

49g

1.07g/mL

≈45.8mL
故答案为：45.8；
装置D实验前后质量m₁为51.20g，m₂为53.18g，则装置D吸收二氧化碳的质量=53.18g-51.20g=1.98g；
设参加反应碳酸钠的质量为y
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
106                    44
y                    1.98g

106

y

＝

44

1.98g

解之得 y=4.77g
样品中Na₂CO₃的质量分数=

4.77g

5.3g

×100%=90%
故答案为：90%．