题目内容
【题目】工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.
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【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度.
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略).
【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差.你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差 (填序号).
①加入的稀硫酸量不足 ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收 ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略).图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应停止后通空气的作用是 .反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是 .
【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
【答案】【交流讨论】②③④;
【方案改进】把装置内的二氧化碳全部吸收; 打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c;
【数据分析】偏低.
【解析】
【交流讨论】:甲装置存在明显的缺陷 ②装置内空气中的CO2没有排出,影响实验结果;③反应产生的CO2 未被全部排出,也就不能完全吸收;④干燥管与空气直接相通,会吸收空气中的二氧化碳;
【方案改进】:反应前通空气的作用是用不含二氧化碳的空气将装置内的空气排净,反应停止后通空气的作用是把产生的二氧化碳全部排出并吸收;反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是打开弹簧夹a和b,关闭c,这样才能把含二氧化碳的空气全部排净.
【数据分析】:反应生成的气体在逸出的过程中要带出一部分水蒸气,如果没有装置C则会使D装置中吸收的物质偏大,而使测量结果偏低.