题目内容
【题目】为测定碳酸氢钠纯度(含有少量氯化钠),学生设计了如下几个实验方案(每个方案均称取 m1g 样品),请回答每个方案中的问题。
(方案Ⅰ)选用重量法进行测定:可用如图中的装置进行实验。
(1)A装置中NaOH溶液的作用是_________;若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
(2)该方案需直接测定的物理量是_________。
(方案Ⅱ)选用滴定法进行测定:
(3)称取m1g样品,配成100mL溶液,取出20mL,用c mol/L的标准HCl溶液滴定,消耗体积为vmL,则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算式为:_________。
(方案Ⅲ)选用气体体积法进行测定:可用上图中的装置进行实验。
(4)为了减小实验误差,量气管中加入的液体X为_________。
(5)通过实验,测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低,产生这种现象的原因可能是_________。
a测定气体体积时未冷却至室温
b测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c Y型管中留有反应生成的气体
d气体进入量气管前未用浓硫酸干燥
(方案Ⅳ)其操作流程如下:
(6)操作Ⅱ的名称是_________。
(7)实验中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、玻璃棒等,还需要的玻璃仪器是_________。
(8)在转移溶液时,如溶液转移不完全,则碳酸氢钠质量分数的测定结果_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
【答案】吸收空气中的CO2 偏高 装置C反应前后的质量 饱和NaHCO3 b 蒸发 烧杯、酒精灯 偏高
【解析】
根据实验原理及实验装置分析解答;根据滴定原理及数据进行相关计算;根据流程图及实验操作规范分析解答。
(1)本题是通过碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳,再用碱石灰吸收二氧化碳,通过二氧化碳的质量求碳酸氢钠的质量分数,故应排除空气中二氧化碳的干扰,若不吸收空气中的二氧化碳会导致测定结果偏高;故答案为:吸收空气中的CO2;偏高;
(2)本题是通过碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳,再用碱石灰吸收二氧化碳,通过二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量,故需要直接测定的物理量是装置C反应前后的质量,其质量差即为二氧化碳的质量;故答案为:装置C反应前后的质量;
(3)碳酸氢钠和盐酸反应方程式:
m=,碳酸氢钠的质量分数为:
,故答案为:
;
(4)二氧化碳能溶于水,用饱和碳酸氢钠溶液可以降低二氧化碳的溶解度,减小实验误差;故答案为:饱和NaHCO3;
(5)a、测定气体体积时未冷却至室温,由于热胀冷缩,导致所测体积偏大,会使测定结果偏高;b、气体压强大于大气压,会使测定的体积偏小,导致碳酸氢钠的测定结果偏低;
c、原Y形管内有空气,后留有反应产生的气体不影响实验结果;
d、本题是用排水集气法测定气体体积,不需要干燥,d项无影响;
故答案为:b;
(6)依据流程分析可知操作Ⅱ是蒸发溶液得到晶体;故答案为:蒸发;
(7)需要得到溶质固体,实验中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、玻璃棒等,还需要的玻璃仪器是烧杯和酒精灯;故答案为:烧杯、酒精灯;
(8)在转移溶液时,如溶液转移不完全,称量得到氯化钠固体质量减小,计算得到碳酸氢钠质量分数增大;故答案为:偏高。
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