某同学查阅资料知:市售纯碱样品常混有氯化钠杂质．该同学设计了如图中的装置进行实验.测定市售纯碱样品中碳酸钠的质量分数．主要实验步骤如下:①按如图组装仪器.缓缓通入一段时间氮气.检查装置的气密性．②称量5.5g市售纯碱样品放入烧瓶中.加适量蒸馏水溶解.得到试样溶液,③从分液漏斗滴入稀硫酸.直到不再产生气体时为止,④再缓缓鼓入一定量的N2,⑤� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

某同学查阅资料知：市售纯碱样品常混有氯化钠杂质．该同学设计了如图中的装置进行实验，测定市售纯碱样品中碳酸钠的质量分数．（水蒸气的影响忽略不计）主要实验步骤如下：
①按如图组装仪器，缓缓通入一段时间氮气，检查装置的气密性．
②称量5.5g市售纯碱样品放入烧瓶中，加适量蒸馏水溶解，得到试样溶液；
③从分液漏斗滴入稀硫酸，直到不再产生气体时为止；
④再缓缓鼓入一定量的N₂；
⑤称量B瓶及溶液的质量，增重2.2　g．观察C中石灰水没有变浑浊．
请回答下列问题：
（1）步骤①中能证明装置气密性良好的现象依据是

．
（2）步骤④中缓缓鼓入一定量的N₂的目的是

．
（3）装置C中澄清石灰水的作用是

．
（4）如果将分液漏斗中的稀硫酸换成浓盐酸，测试的结果

．（填“偏高．偏低或不变”）
（5）若用与上述实验反应原理不同的实验来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数，请用化学方程式表示实验原理

．

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,检查装置的气密性,酸的物理性质及用途,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）根据气密性良好的情况下，A，B，C中冒出气泡的速率是相同的进行分析；
（2）根据实验的操作方法，理解实验的过程，分析实验过程中通入氮气所起到的作用；
（3）根据装置C中澄清石灰水在实验过程中的作用进行分析；
（4）对比稀硫酸与浓盐酸性质上的差异，分析若使用浓盐酸会对实验结果造成的影响；
（5）利用碳酸钠的性质及变化规律，可使碳酸钠与氯化钙等形成沉淀等，另外设计实验进行碳酸钠质量分数的测定．

解答：解：（1）气密性良好的情况下，A，B，C中冒出气泡的速率是相同的，所以步骤①中能证明装置气密性良好的现象依据是：A、B和C装置中导气管冒出气泡速率相同；
（2）为使残留在反应容器中生成的二氧化碳全部被氢氧化钠吸收，通入不能与氢氧化钠发生反应的氮气排出反应装置内的二氧化碳；
（3）装置C中盛放澄清石灰水检验二氧化碳气体是否全部被氢氧化钠吸收；
（4）稀硫酸不挥发而浓盐酸具有很强的挥发性，挥发出的HCl气体被氢氧化钠溶液吸收后，导致测得二氧化碳的质量偏高；
（5）碳酸钠能与氯化钙等反应生成碳酸钙沉淀，因此可选用氯化钙溶液与碳酸钠反应，通过测定生成沉淀或加入氯化钙的质量测定样品中碳酸钠的质量，而得到样品中碳酸钠的质量分数，碳酸钙和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
故答案为：（1）A、B和C装置中导气管冒出气泡速率相同；
（2）排出装置A中的CO₂，使CO₂完全被NaOH吸收；
（3）检验CO₂已经被完全吸收；
（4）偏高；
（5）Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl．

点评：本题主要考查学生利用化学方程式和溶质质量分数公式综合分析和解决实际问题的能力，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．

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资料信息：Ⅰ．工业上制得的纯碱中常含有氯化钠杂质Ⅱ．碱石灰常用于吸收水蒸气和二氧化碳

【方案一】
（1）取一定量纯碱样品配成溶液后，滴加过量的CaCl₂溶液．
（2）将反应后的混合物进行过滤，将滤渣进行洗涤、干燥、称量，通过计算后即可得到该样品中碳酸钠的质量分数．如果不洗涤滤渣会造成测定结果

（填“偏小”、“偏大”或“不变”）；判断滤渣已经洗涤干净的方法是

．
【方案二】
利用如图所示实验装置（铁架台略去）和试剂，通过测定样品和稀盐酸反应产生的CO₂气体的质量，计算出Na₂CO₃的质量分数（装置气密性良好，忽略盐酸的挥发性且每步反应或作用都是完全的）．
（3）打开止水夹K，先向装置A和B（已连接）中通入一段时间氮气，再连接装置C和D．
（4）关闭止水夹K，加入足量的稀盐酸，装置A中发生反应的化学方程式为

．
（5）待装置A中的反应结束后，打开止水夹K，继续往装置中通入一段时间氮气．装置

（填标号）在反应前后的质量差就是产生CO₂的质量，由此计算出该样品中Na₂CO₃的质量分数．根据分析，步骤3和步骤5中两次通入氮气的作用分别是

、

．

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请根据如图提供的实验装置（部分铁架台．铁夹省略），回答有关问题．