Question

【題目】結(jié)合如圖實(shí)驗(yàn)裝置圖回答問題

（1）用A圖制取二氧化碳?xì)怏w，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：________，若錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)行較長時(shí)間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅，則是由于A 裝置存在缺陷，其缺陷為________；

（2）圖 B、C、D 是探究二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是________；

（3）圖 E 和 F 是探究哪種離子能促進(jìn) H2O2 分解的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象是：E 中產(chǎn)生大量氣泡，F 中沒有明顯現(xiàn)象，則促進(jìn) H2O2 分解的離子符號(hào)是________。

II工業(yè)燒堿中常含有雜質(zhì)碳酸鈉．某興趣小組同學(xué)圍繞工業(yè)燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究．

（實(shí)驗(yàn)思路）利用 Na2CO3與稀 H2SO4反應(yīng)產(chǎn)生 CO2，通過測定產(chǎn)生的 CO2質(zhì)量，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，計(jì)算樣品純度．

（實(shí)驗(yàn)方案）小明根據(jù)以上思路，設(shè)計(jì)了如圖甲的實(shí)驗(yàn)方案（固定裝置省略）．

（1）A 中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式有________．

（2）濃硫酸的作用為________．

（3）能說明樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)的現(xiàn)象是________．

（交流討論）經(jīng)討論，小組同學(xué)一致認(rèn)為圖甲中小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案有缺陷，則因方案設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致誤差的因素有________（填序號(hào)）．

①加入的稀硫酸量不足 ②裝置內(nèi)空氣中的 CO2 沒有排出

③反應(yīng)產(chǎn)生的 CO2 未被完全吸收 ④干燥管與空氣直接相通

（實(shí)驗(yàn)改進(jìn)）為減少誤差，使測定生成 CO2 的質(zhì)量更準(zhǔn)確，該小組同學(xué)根據(jù)以上討論，對圖甲方案進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了如圖乙的實(shí)驗(yàn)方案（固定裝置省略）．圖乙 B 裝置中樣品在與稀硫酸反應(yīng)前和停止反應(yīng)后，都要通過量的空氣，反應(yīng)前通空氣時(shí) a、b、c 三個(gè)彈簧夾的控制方法是________．

（數(shù)據(jù)分析）該實(shí)驗(yàn)測定工業(yè)燒堿的純度，需要收集的數(shù)據(jù)有________，若撤去圖乙中的A 裝置，實(shí)驗(yàn)步驟同上，則測得工業(yè)燒堿的純度將__________ （填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．

Answer 1

【答案】CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 長頸漏斗未伸到液面以下 D 中試管內(nèi)液面上升，且上升高度比 B 高 Fe3+ Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+CO2↑、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O 干燥氣體 繼續(xù)滴加稀硫酸時(shí)，不再有氣泡產(chǎn)生 ②③④ 先關(guān)閉 c，再打開 a、b 樣品的質(zhì)量和 D 裝置增加的質(zhì)量 偏低

【解析】

（1）根據(jù)反應(yīng)物是石灰石和鹽酸，生成物是氯化鈣、水和二氧化碳，反應(yīng)方程式是：CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；若錐形瓶內(nèi)的反應(yīng)進(jìn)行較長時(shí)間后，用燃著的火柴放在集氣瓶口，火焰仍不熄滅，則是由于A 裝置存在缺陷，其缺陷為長頸漏斗未伸到液面以下，生成的二氧化碳會(huì)從長頸漏斗散逸到空氣中；

（2）二氧化碳能夠溶于水，如果試管中液面D比B上升的更高，說明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。圖 B、C、D 是探究二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)的現(xiàn)象是D 中試管內(nèi)液面上升，且上升高度比B高；

（3）E、F中都含有氯離子，E中產(chǎn)生大量氣泡，F中沒有明顯現(xiàn)象，說明能夠促進(jìn)H2O2分解的離子是Fe3+；

II

實(shí)驗(yàn)方案：

（1）根據(jù)圖可知A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為碳酸鈉與稀硫酸反應(yīng)、稀硫酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，其化學(xué)方程式分別為：Na2CO3+ H2SO4= Na2SO4+H2O+CO2↑、H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O；

（2）濃硫酸的作用為吸水干燥二氧化碳?xì)怏w.

（3）能說明樣品中的碳酸鈉完全反應(yīng)的現(xiàn)象是繼續(xù)滴加稀硫酸時(shí)，不再有氣泡產(chǎn)生；

交流討論：

經(jīng)討論，小組同學(xué)一致認(rèn)為圖甲中小明設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案有缺陷，則因方案設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致誤差的因素有：裝置內(nèi)空氣中的CO2沒有排出；反應(yīng)后，錐形瓶仍有二氧化碳，產(chǎn)生的CO2未被完全吸收；干燥管與空氣直接相通，會(huì)吸收空氣中的水和二氧化碳，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。故選②③④；

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：

圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應(yīng)前和停止反應(yīng)后，都要通過量的空氣，反應(yīng)前通空氣時(shí)a、b、c三個(gè)彈簧夾的控制方法是先關(guān)閉c，再打開a、b；

數(shù)據(jù)

該實(shí)驗(yàn)測定工業(yè)燒堿的純度，需要收集的數(shù)據(jù)有樣品的質(zhì)量和D裝置增加的質(zhì)量（產(chǎn)生的二氧化碳質(zhì)量，可根據(jù)二氧化碳質(zhì)量求出樣品中碳酸鈉的質(zhì)量），若撤去圖乙中的A裝置，實(shí)驗(yàn)步驟同上，空氣中的二氧化碳也會(huì)被D裝置中堿石灰吸收，側(cè)得樣品中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，而工業(yè)燒堿的純度將偏低。