Question

實(shí)驗(yàn)室有NH₄HCO₃和NaHSO₃的干燥粉狀混合物，某興趣小組為測定其中NH₄HCO₃的含量，設(shè)計(jì)了用在混合物中加酸的實(shí)驗(yàn)方法來測定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．回答以下問題：
（1）化學(xué)小組主要選用了下列藥品和儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．（圖中每種儀器裝置只選用了一次，鐵架臺等固定儀器未畫出）請按氣流由左向右的方向，儀器連接順序是（填儀器的接口字母a、b…）a→

 

→

 

→

 

→

 

→f→g→

 

→

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣，作用是

 

；加酸后A裝置再次鼓入空氣的作用是

 

．
（3）E裝置的作用是

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)中，若C瓶中溶液褪色，則測定結(jié)果可能會偏

 

（填“高”或“低”）．為了確保實(shí)驗(yàn)中C瓶溶液不褪色，若取樣品的質(zhì)量為m g，實(shí)驗(yàn)前 E中所裝 a mol?L^-1的KMnO₄溶液體積（V）不少于

 

 mL．
（5）若混合物樣品質(zhì)量為13.1g，充分作用后堿石灰增重4.4g，則混合物中NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）本題實(shí)驗(yàn)原理是向混合物中加酸產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，接著將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量；
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置；
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體；
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析，根據(jù)二氧化硫和高錳酸鉀之間的關(guān)系式計(jì)算；
（5）堿石灰增重4.4g，二氧化碳物質(zhì)的量為0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氫銨物質(zhì)的量也為0.1mol，碳酸氫銨質(zhì)量為7.9g，最后求出NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）本題實(shí)驗(yàn)原理是向混合物中加酸產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，接著將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量．

m 104 ×2÷5

amol/L

以裝置連接順序是aihdefgbc，
故答案為：i；h；d；e；b；c；
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置，
故答案為：排出裝置中原有空氣；將生成的氣體全部送入后續(xù)裝置；
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體，防止二氧化硫?qū)�測定結(jié)果的影響，故答案為：吸收二氧化硫氣體，防止二氧化硫?qū)�測定結(jié)果的影響；
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析可知二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量偏大，則混合物中NH₄HCO₃偏大，測定結(jié)果將偏高；
高錳酸鉀溶液有強(qiáng)氧化性，能將二氧化硫氧化生成硫酸根離子，反應(yīng)方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O=K₂SO₄+2MnSO₄+2H₂SO₄，假設(shè)樣品全部是亞硫酸氫鈉，根據(jù)硫原子守恒得二氧化硫的物質(zhì)的量=

m

104

，根據(jù)二氧化硫和高錳酸鉀之間的關(guān)系式得，高錳酸鉀的體積=

m 104 ×2÷5

amol/L

=

50m

13a

，
故答案為：高；

50m

13a

；
（5）堿石灰增重4.4g，即二氧化碳物質(zhì)的量為0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氫銨物質(zhì)的量也為0.1mol，碳酸氫銨質(zhì)量為7.9g，NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

7.9g

13.1g

×100%=60.3%，故答案為：60.3%．

點(diǎn)評：本題主要目的是測定二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，但二氧化硫也能被堿石灰吸收，所以在吸收二氧化碳?xì)怏w前應(yīng)將二氧化硫氣體除盡，除去二氧化硫氣體一般用酸性高錳酸鉀溶液或溴水，再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫氣體是否除盡．