Question

某化工廠生產(chǎn)的純堿中含有少量的氯化鈉。化學(xué)活動小組的同學(xué)合理利用下列裝置對此樣品進(jìn)行分析。根據(jù)進(jìn)入量筒中液體的體積來計(jì)算該樣品中純堿的含量。已知二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中溶解度極小。

請你與活動小組的同學(xué)一起思考并回答下列問題：
（1）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)選擇上述裝置中的          組合更合理（選填甲、乙、丙、丁）。所選裝置各導(dǎo)管的連接順序從左到右依次為         （填導(dǎo)管序號）。
（2）反應(yīng)開始后，甲中有氣泡產(chǎn)生，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               。
（3）若甲中采用鹽酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測得數(shù)據(jù)與用稀硫酸時不一致，則采用稀鹽酸時測得樣品中純堿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)         （填較大、較小）。
（4）實(shí)驗(yàn)中，若樣品取量過多，可能導(dǎo)致反應(yīng)液體外溢，造成實(shí)驗(yàn)誤差；若樣品取量太少，會導(dǎo)致                        ，也會造成實(shí)驗(yàn)誤差。

Answer 1

（1）甲、丙、丁     a e d f
（2）Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
（3）較大
（4）生成的氣體過少，氣體壓強(qiáng)太小，液體不能壓入量筒中

本題考查的是碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理或者誤差分析的探究，測量容器-量筒，酸的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評價。
（1）根據(jù)題意，稀硫酸與樣品中的碳酸鈉反應(yīng)生成的CO₂能和濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)，而被其吸收，也就無法排除液體以測量體積；而二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中溶解度極小，二氧化碳能將碳酸氫鈉溶液排到量筒中，量筒中液體的體積等于生成的二氧化碳的體積，故選甲、丙、丁。由于氣體密度小于液體，要排出洗氣瓶中的液體，則氣體應(yīng)由短管進(jìn)入，故接口順序?yàn)閍、e、d、f。
（2）碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、水和二氧化碳，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑。
（3）鹽酸具有揮發(fā)性，揮發(fā)出的氯化氫會與碳酸氫鈉反應(yīng)生成二氧化碳，使測量結(jié)果偏大。
（4）若樣品取量太少，則反應(yīng)生成的氣體量過少，氣體壓強(qiáng)就小，液體就不能被壓入量筒中，也就無法測量。