Question

（7分）某品牌純堿中含有少量氯化鈉。某化學探究小組為了測定該純堿的純度（即碳酸鈉的質量分數），組內一同學設計了如下實驗：
【設計實驗方案】實驗裝置（如圖2所示，固定裝置略去）：

需要測定的實驗數據：純堿樣品的質量；實驗前后C裝置（包含氫氧化鈉固體）的質量。
（1）A裝置中反應化學方程式是           。補充D裝置        （簡要敘述或畫出裝置示意圖）。
【交流與表達】
（2）有同學認為圖2所示實驗裝置會造成測得純堿的純度偏低，原因是                      。
（3）為了克服圖2裝置的不足，有同學提出，還應增加圖1裝置與A裝置連接（A裝置中原雙孔橡膠塞換成三孔橡膠塞），在反應前、后用圖1裝置分兩次緩緩鼓入空氣。
反應前，斷開B、C裝置之間的連接，用圖1裝置鼓入空氣，反應后，用圖1裝置鼓入空氣。在A裝置中的反應進行時，開關K處于關閉狀態，其原因是                    。
【數據處理】
（4）稱得純堿樣品的質量為10.8g，實驗前、后C裝置的總質量分別為75.2g和79.6g，純堿的純度
為     %（計算結果保留小數點后1位）。
【反思與評價】
（5）能否用稀鹽酸代替稀硫酸？同學們經過討論認為不能，理由是                         。

Answer 1

（1）Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑     跟裝置C同樣的裝置
（2）產生的二氧化碳殘留在錐形瓶內無法排出，使二氧化碳的質量偏低，使測得純堿的純度偏低 
（3）防止產生的二氧化碳通過開關K進入到氫氧化鈉固體中，是二氧化碳質量減少
（4）98.1%    （5）在反應過程中氯化氫氣體會揮發出來，使得二氧化碳質量偏大

解析試題分析：（1）A裝置中的藥品是稀硫酸和純堿，化學方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，裝置C的作用是吸收生成的二氧化碳，從而根據二氧化碳的質量求該純堿的純度，而如果直接讓裝置C與空氣相連，那么裝置C同樣會吸收空氣中的二氧化碳和水分，從而使得二氧化碳的質量偏大，故D裝置可以采用與裝置C同樣的裝置，來防止空氣中的二氧化碳和水進入到裝置C中
（2）有同學認為圖2所示實驗裝置會造成測得純堿的純度偏低，原因是：產生的二氧化碳殘留在錐形瓶內無法排出，使二氧化碳的質量偏低，使測得純堿的純度偏低
（3）在A裝置中的反應進行時，開關K處于關閉狀態，其原因是：防止產生的二氧化碳通過開關K進入到氫氧化鈉固體中，是二氧化碳質量減少
（4）因為實驗前、后C裝置的總質量分別為75.2g和79.6g，質量差=79.6g-75.2g=4.4g，即反應生成的二氧化碳質量，再根據化學反應：Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑中CO₂與Na₂CO₃的質量關系，即可求出Na₂CO₃的質量，進而計算該純堿的純度
解：設Na₂CO₃的質量為x
Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
44
x                       4.4g
106：44=x：4.4g
x=10.6g
故該純堿的純度=10.6g/10.8g×100%=98.1%
（5） 不能用稀鹽酸代替稀硫酸的原因是：在反應過程中氯化氫氣體會揮發出來，使得二氧化碳質量偏大，使得測出的純堿的純度不準確
考點：NaOH的化學性質，濃硫酸的吸水性，根據化學方程式進行的計算