Question

（7分）某品牌纯碱中含有少量氯化钠。某化学探究小组为了测定该纯碱的纯度（即碳酸钠的质量分数），组内一同学设计了如下实验：
【设计实验方案】实验装置（如图2所示，固定装置略去）：

需要测定的实验数据：纯碱样品的质量；实验前后C装置（包含氢氧化钠固体）的质量。
（1）A装置中反应化学方程式是           。补充D装置        （简要叙述或画出装置示意图）。
【交流与表达】
（2）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是                      。
（3）为了克服图2装置的不足，有同学提出，还应增加图1装置与A装置连接（A装置中原双孔橡胶塞换成三孔橡胶塞），在反应前、后用图1装置分两次缓缓鼓入空气。
反应前，断开B、C装置之间的连接，用图1装置鼓入空气，反应后，用图1装置鼓入空气。在A装置中的反应进行时，开关K处于关闭状态，其原因是                    。
【数据处理】
（4）称得纯碱样品的质量为10.8g，实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g，纯碱的纯度
为     %（计算结果保留小数点后1位）。
【反思与评价】
（5）能否用稀盐酸代替稀硫酸？同学们经过讨论认为不能，理由是                         。

Answer 1

（1）Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑     跟装置C同样的装置
（2）产生的二氧化碳残留在锥形瓶内无法排出，使二氧化碳的质量偏低，使测得纯碱的纯度偏低 
（3）防止产生的二氧化碳通过开关K进入到氢氧化钠固体中，是二氧化碳质量减少
（4）98.1%    （5）在反应过程中氯化氢气体会挥发出来，使得二氧化碳质量偏大

解析试题分析：（1）A装置中的药品是稀硫酸和纯碱，化学方程式是：Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，装置C的作用是吸收生成的二氧化碳，从而根据二氧化碳的质量求该纯碱的纯度，而如果直接让装置C与空气相连，那么装置C同样会吸收空气中的二氧化碳和水分，从而使得二氧化碳的质量偏大，故D装置可以采用与装置C同样的装置，来防止空气中的二氧化碳和水进入到装置C中
（2）有同学认为图2所示实验装置会造成测得纯碱的纯度偏低，原因是：产生的二氧化碳残留在锥形瓶内无法排出，使二氧化碳的质量偏低，使测得纯碱的纯度偏低
（3）在A装置中的反应进行时，开关K处于关闭状态，其原因是：防止产生的二氧化碳通过开关K进入到氢氧化钠固体中，是二氧化碳质量减少
（4）因为实验前、后C装置的总质量分别为75.2g和79.6g，质量差=79.6g-75.2g=4.4g，即反应生成的二氧化碳质量，再根据化学反应：Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑中CO₂与Na₂CO₃的质量关系，即可求出Na₂CO₃的质量，进而计算该纯碱的纯度
解：设Na₂CO₃的质量为x
Na₂CO₃+H₂SO₄==Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
44
x                       4.4g
106：44=x：4.4g
x=10.6g
故该纯碱的纯度=10.6g/10.8g×100%=98.1%
（5） 不能用稀盐酸代替稀硫酸的原因是：在反应过程中氯化氢气体会挥发出来，使得二氧化碳质量偏大，使得测出的纯碱的纯度不准确
考点：NaOH的化学性质，浓硫酸的吸水性，根据化学方程式进行的计算