Question

11．利用如圖裝置可測(cè)定m g純堿樣品（含少量NaCl）中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

（1）實(shí)驗(yàn)中使用的藥品可能有：a．濃H₂SO₄、b．稀硫酸、c．稀鹽酸、d．純堿樣品、e．堿石灰、f．NaOH溶液、g．空氣．請(qǐng)將這些藥品的盛裝部分對(duì)號(hào)入座（必要時(shí)可重復(fù)使用），請(qǐng)?zhí)顚憣?duì)應(yīng)的序號(hào)：
①g、②f、③d、④b、⑤a、
⑥e、⑦e．
（2）實(shí)驗(yàn)中使用了空氣，其作用是使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w充分排出；若通入空氣的速度過快或通入空氣的量不足，則所測(cè)定Na₂CO₃的含量偏低（填“偏高”、“偏低”或“準(zhǔn)確”）．
（3）干燥管Ⅱ的作用是防止空氣中的二氧化碳和水被吸入干燥管Ⅰ中，若缺乏干燥管Ⅱ，其后果是使測(cè)出的樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大．
（4）若分液漏斗中④的滴液速度過快，將導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏低（填“偏高”、“偏低”和“準(zhǔn)確”）．
（5）若干燥管Ⅰ內(nèi)藥品的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前為m₁ g，實(shí)驗(yàn)后為m₂ g，則樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理是利用碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)吸收二氧化碳的量計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，由于生成的二氧化碳中含有水蒸氣，所以在通入堿石灰之前還需要先除去水蒸氣，通入空氣可以把裝置中殘留的二氧化碳?xì)怏w全部趕出，為避免空氣中二氧化碳影響，通入前需要除去空氣中的二氧化碳，且防止空氣中水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收，在最后連接盛堿石灰的干燥管；
（2）分析可知使用空氣的目的是把裝置中剩余的二氧化碳排出，若通入空氣速度過快或通入空氣的量不足生成的二氧化碳不能被完全吸收造成結(jié)果偏低；
（3）裝置中干燥管Ⅱ是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入干燥管Ⅰ，若沒有會(huì)使干燥管Ⅰ測(cè)定的二氧化碳質(zhì)量增大；
（4）若分液漏斗中④的滴液速度過快碳酸鈉反應(yīng)不完全，生成二氧化碳量減少；
（5）若干燥管Ⅰ內(nèi)藥品的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前為m₁ g，實(shí)驗(yàn)后為m₂ g，則生成二氧化碳質(zhì)量=m2-m1，依據(jù)碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）依據(jù)裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理是利用碳酸鈉和酸反應(yīng)生成二氧化碳，根據(jù)吸收二氧化碳的量計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量，由于生成的二氧化碳中含有水蒸氣，所以在通入堿石灰之前還需要先除去水蒸氣，通入空氣可以把裝置中殘留的二氧化碳?xì)怏w全部趕出，為避免空氣中二氧化碳影響，通入前需要除去空氣中的二氧化碳，且防止空氣中水蒸氣和二氧化碳被堿石灰吸收，在最后連接盛堿石灰的干燥管，所以裝置連接順序?yàn)椋篻fdbaee，
故答案為：gfdbaee；
（2）實(shí)驗(yàn)中使用空氣的目的是把裝置中殘留的二氧化碳排出，若通入空氣速度過快或通入空氣的量不足生成的二氧化碳不能被完全吸收造成結(jié)果偏低，
故答案為：使反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w充分排出，偏低；
（3）裝置中干燥管Ⅱ是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入干燥管Ⅰ影響實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果，若沒有干燥管Ⅱ會(huì)使干燥管Ⅰ測(cè)定的二氧化碳質(zhì)量增大，使測(cè)出的樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大，
故答案為：防止空氣中的二氧化碳和水被吸入干燥管Ⅰ中，使測(cè)出的樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大；
（4）若分液漏斗中④的滴液速度過快碳酸鈉反應(yīng)不完全，生成二氧化碳量減少，使測(cè)出的樣品中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，
故答案為：偏低；
（5）若干燥管Ⅰ內(nèi)藥品的質(zhì)量實(shí)驗(yàn)前為m₁ g，實(shí)驗(yàn)后為m₂ g，則生成二氧化碳質(zhì)量=m₂-m₁，依據(jù)碳元素守恒計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)=$\frac{（{m}_{2}-{m}_{1}）g}{44g/mol}$×106g/mol×100%=$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%，
故答案為：$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$×100%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)含量的測(cè)定方法和實(shí)驗(yàn)過程分析判斷，誤差分析和定量計(jì)算是解題關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)過程的理解應(yīng)用，題目難度中等．