Question

为测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，称取一定质量的样品，甲同学利用图I所示装置测量产生CO₂的体积，乙同学利用图II所示装置通过干燥管的增重测量产生CO₂的质量，已知所用稀硫酸均足量．

（l）盛放稀硫酸的仪器名称为

 

．
（2）试剂X为

 

；试剂Y为

 

．
（3）甲同学在进行实验时，为减小误差，应注意的事项有（填选项字母）

 

．
A．读数前应使整套装置冷却至室温
B．调整Z的高度使量气装置左右液面相平
C．读数时视线与Z内凹液面最低点相切
D．读数前应通入一定量的N₂使生成的CO₂全部进入量气装置
（4）按乙同学的实验方案进行实验，使测得的Na₂CO₃的质量分数偏高的因素有（写一种）

 

，使测得的Na₂CO₃的质量分数偏低的因素有（写一种）

 

．
（5）为完成相同的测定任务，下列实验方案不能达到实验目的是

 

（填选项字母）．
A．取mg混合物与足量Ba（OH）₂溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干得ng固体
B．取mg混合物与足量盐酸充分反应，将溶液加热、蒸干、灼烧得ng固体
C．取mg混合物充分加热，固体质量减少ng
D．将图II装置中的稀硫酸改为稀盐酸进行实验．

Answer 1

分析：（1）分析装置图中仪器回答问题；
（2）测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，加入稀硫酸反应生成二氧化碳，利用图1测定生成二氧化碳气体的体积，排液体时不能和二氧化碳反应；图2利用生成的二氧化碳被碱石灰吸收，测定干燥管的质量测定；
（3）量气管量气之后保持水准管要和量气管液面相平是因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，读数时需要视线和量气管中液面的凹液面最低处相平，反应后的溶液温度应降到室温，避免测定时产生误差；
（4）分析乙装置可知干燥管可能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，使测定结果增大；偏低的原因是装置中二氧化碳为全部被碱石灰吸收；
（5）A、混合物质量已知，和足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀为ng，依据碳元素守恒列式计算得到；
B、混合物质量已知，和足量盐酸反应生成氯化钠为ng，依据钠元素守恒列式计算得到；
C、依据碳酸氢钠加热分解前后质量变化计算碳酸氢钠，得到碳酸钠的质量分数；
D、若改为稀盐酸，会挥发出氯化氢被碱石灰吸收，得到的质量不全部是二氧化碳，不能计算得到碳酸钠含量；

解答：解：（1）分析装置和仪器可知盛稀硫酸的仪器是分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；    
（2）测定Na₂CO₃和NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，加入稀硫酸反应生成二氧化碳，利用图1测定生成二氧化碳气体的体积，排液体时不能和二氧化碳反应，所以可以拍饱和碳酸氢钠溶液测得二氧化碳气体体积；图2利用生成的二氧化碳被碱石灰吸收，称量干燥管的质量得到二氧化碳的质量，试剂Y为碱石灰；
故答案为：饱和NaHCO₃溶液；碱石灰；    
（3）量气管量气之后保持水准管要和量气管液面相平是因为相平说明两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，读数时需要视线和量气管中液面的凹液面最低处相平，反应后的溶液温度应降到室温，避免测定时产生误差；
A．读数前应使整套装置冷却至室温，符合量气管的使用要求，故A符合；
B．调整Z的高度使量气装置左右液面相平，两边液面上的压强是一样的，这样测出来的气体体积才是当时大气压下的体积，故B符合；
C．读数时视线与Z内凹液面最低点相切，是准确读取的方法，故C符合；
D．读数前应通入一定量的N₂使生成的CO₂全部进入量气装置，氮气的体积也会使量气管液面发生变化，故D不符合；
故答案为：ABC；
（4）分析乙装置可知干燥管可能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，使测定结果增大；偏低的原因是装置中二氧化碳为全部被碱石灰吸收；
故答案为：生成的CO₂未被碱石灰完全吸收；干燥管吸收空气中的CO₂和水蒸气；
（5）A、混合物质量已知，和足量氢氧化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀为ng，依据碳元素守恒列式计算得到；
B、混合物质量已知，和足量盐酸反应生成氯化钠为ng，依据钠元素守恒列式计算得到；
C、依据碳酸氢钠加热分解前后质量变化计算碳酸氢钠，得到碳酸钠的质量分数；
D、若改为稀盐酸，会挥发出氯化氢被碱石灰吸收，得到的质量不全部是二氧化碳，不能计算得到碳酸钠含量；
故答案为：D；

点评：本题考查了物质组成的含量实验测定方法分析和装置分析判断，试剂选择和作用，混合物成分测定方法计算是解题关键，题目难度中等．