Question

為測定Na₂CO₃和NaHCO₃固體混合物中Na₂CO₃的質量分數，稱取一定質量的樣品，甲同學利用圖I所示裝置測量產生CO₂的體積，乙同學利用圖II所示裝置通過干燥管的增重測量產生CO₂的質量，已知所用稀硫酸均足量．

（l）盛放稀硫酸的儀器名稱為

 

．
（2）試劑X為

 

；試劑Y為

 

．
（3）甲同學在進行實驗時，為減小誤差，應注意的事項有（填選項字母）

 

．
A．讀數前應使整套裝置冷卻至室溫
B．調整Z的高度使量氣裝置左右液面相平
C．讀數時視線與Z內凹液面最低點相切
D．讀數前應通入一定量的N₂使生成的CO₂全部進入量氣裝置
（4）按乙同學的實驗方案進行實驗，使測得的Na₂CO₃的質量分數偏高的因素有（寫一種）

 

，使測得的Na₂CO₃的質量分數偏低的因素有（寫一種）

 

．
（5）為完成相同的測定任務，下列實驗方案不能達到實驗目的是

 

（填選項字母）．
A．取mg混合物與足量Ba（OH）₂溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干得ng固體
B．取mg混合物與足量鹽酸充分反應，將溶液加熱、蒸干、灼燒得ng固體
C．取mg混合物充分加熱，固體質量減少ng
D．將圖II裝置中的稀硫酸改為稀鹽酸進行實驗．

Answer 1

分析：（1）分析裝置圖中儀器回答問題；
（2）測定Na₂CO₃和NaHCO₃固體混合物中Na₂CO₃的質量分數，加入稀硫酸反應生成二氧化碳，利用圖1測定生成二氧化碳氣體的體積，排液體時不能和二氧化碳反應；圖2利用生成的二氧化碳被堿石灰吸收，測定干燥管的質量測定；
（3）量氣管量氣之后保持水準管要和量氣管液面相平是因為相平說明兩邊液面上的壓強是一樣的，這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積，讀數時需要視線和量氣管中液面的凹液面最低處相平，反應后的溶液溫度應降到室溫，避免測定時產生誤差；
（4）分析乙裝置可知干燥管可能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，使測定結果增大；偏低的原因是裝置中二氧化碳為全部被堿石灰吸收；
（5）A、混合物質量已知，和足量氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀為ng，依據碳元素守恒列式計算得到；
B、混合物質量已知，和足量鹽酸反應生成氯化鈉為ng，依據鈉元素守恒列式計算得到；
C、依據碳酸氫鈉加熱分解前后質量變化計算碳酸氫鈉，得到碳酸鈉的質量分數；
D、若改為稀鹽酸，會揮發出氯化氫被堿石灰吸收，得到的質量不全部是二氧化碳，不能計算得到碳酸鈉含量；

解答：解：（1）分析裝置和儀器可知盛稀硫酸的儀器是分液漏斗；
故答案為：分液漏斗；    
（2）測定Na₂CO₃和NaHCO₃固體混合物中Na₂CO₃的質量分數，加入稀硫酸反應生成二氧化碳，利用圖1測定生成二氧化碳氣體的體積，排液體時不能和二氧化碳反應，所以可以拍飽和碳酸氫鈉溶液測得二氧化碳氣體體積；圖2利用生成的二氧化碳被堿石灰吸收，稱量干燥管的質量得到二氧化碳的質量，試劑Y為堿石灰；
故答案為：飽和NaHCO₃溶液；堿石灰；    
（3）量氣管量氣之后保持水準管要和量氣管液面相平是因為相平說明兩邊液面上的壓強是一樣的，這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積，讀數時需要視線和量氣管中液面的凹液面最低處相平，反應后的溶液溫度應降到室溫，避免測定時產生誤差；
A．讀數前應使整套裝置冷卻至室溫，符合量氣管的使用要求，故A符合；
B．調整Z的高度使量氣裝置左右液面相平，兩邊液面上的壓強是一樣的，這樣測出來的氣體體積才是當時大氣壓下的體積，故B符合；
C．讀數時視線與Z內凹液面最低點相切，是準確讀取的方法，故C符合；
D．讀數前應通入一定量的N₂使生成的CO₂全部進入量氣裝置，氮氣的體積也會使量氣管液面發生變化，故D不符合；
故答案為：ABC；
（4）分析乙裝置可知干燥管可能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，使測定結果增大；偏低的原因是裝置中二氧化碳為全部被堿石灰吸收；
故答案為：生成的CO₂未被堿石灰完全吸收；干燥管吸收空氣中的CO₂和水蒸氣；
（5）A、混合物質量已知，和足量氫氧化鋇溶液反應生成碳酸鋇沉淀為ng，依據碳元素守恒列式計算得到；
B、混合物質量已知，和足量鹽酸反應生成氯化鈉為ng，依據鈉元素守恒列式計算得到；
C、依據碳酸氫鈉加熱分解前后質量變化計算碳酸氫鈉，得到碳酸鈉的質量分數；
D、若改為稀鹽酸，會揮發出氯化氫被堿石灰吸收，得到的質量不全部是二氧化碳，不能計算得到碳酸鈉含量；
故答案為：D；

點評：本題考查了物質組成的含量實驗測定方法分析和裝置分析判斷，試劑選擇和作用，混合物成分測定方法計算是解題關鍵，題目難度中等．