Question

某校化學小組的同學開展K₂CO₃和NaCl的固體混合物中K₂CO₃的檢驗與質量分數測定的探究實驗，他們提出下列實驗方案。

（一）補全以下檢驗混合物中存在K₂CO₃的實驗步驟及相關現象

（1）取混合物樣品溶于水，分別取少量溶液進行以下實驗

（2）_________________________________________則一定存在K⁺;

（3）___________________________________________________則一定存在CO₃^2—。

（二）測定K₂CO₃質量分數

（1）甲同學用圖1所示裝置，把xg的混合物與足量稀硫酸反應后，測定產生的CO₂氣體的體積。實驗開始時檢查該裝置氣密性的方法是                                。

（2）乙同學用圖2代替圖1中的收集裝置，則所測K₂CO₃質量分數        （填“偏大”、“偏小”、“不變”），你的改進方案是                                        。

（3）丙同學用圖3裝置測定CO₂的質量，該裝置存在較多缺陷，從而導致實驗誤差，請你填寫其中的三點缺陷：I                   ；Ⅱ                    ；Ⅲ            

 

Answer 1

【答案】

（一）2．用焰色反應，同時透過鈷玻璃片觀看燃燒的火焰，如果是紫色的;

3．加入氯化鋇溶液有白色沉淀，再加入鹽酸沉淀溶解生成無色無味使澄清石灰水渾濁的氣體。

（二）（1）關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，觀察活塞是否回到原位；

（2）偏小;將水換成飽和碳酸氫鈉溶液;

（3）：①產生的CO₂氣體中混有水蒸氣，同時被堿石灰吸收，導致結果偏大；②反應結束后裝置內殘留的CO₂氣體不能全部排出，導致結果偏小；③球形干燥管與空氣相通，也會吸收空氣中的CO₂和水蒸氣，導致結果偏大；④實驗開始時，裝置內的空氣中會有部分CO₂也會被堿石灰吸收，導致結果偏大等。．

【解析】（一）鉀離子的檢驗一般用焰色反應，即用焰色反應，同時透過鈷玻璃片觀看燃燒的火焰，如果是紫色的，說明含有鉀離子；CO₃^2－的檢驗可以氯化鋇和鹽酸，即加入氯化鋇溶液有白色沉淀，再加入鹽酸沉淀溶解生成無色無味使澄清石灰水渾濁的氣體。

（二）（1）由于有注射器，所以檢查該裝置氣密性的方法是關閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，觀察活塞是否回到原位；

（2）由于CO₂能溶于水，造成收集的CO₂體積減少，所以測定結果偏小；改正的方法是減少CO₂的溶解，所以可將水換成飽和碳酸氫鈉溶液。

（3）考查實驗的評價，根據實驗裝置圖即原理可知，存在的問題是①產生的CO₂氣體中混有水蒸氣，同時被堿石灰吸收，導致結果偏大；②反應結束后裝置內殘留的CO₂氣體不能全部排出，導致結果偏小；③球形干燥管與空氣相通，也會吸收空氣中的CO₂和水蒸氣，導致結果偏大；④實驗開始時，裝置內的空氣中會有部分CO₂也會被堿石灰吸收，導致結果偏大等。