Question

8．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．

【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）．装置中，仪器A的名称锥形瓶．
【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②③④（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，反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是关闭c、打开a、b．
【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偏低（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．

Answer 1

分析 【实验方案】要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
【交流讨论】通过分液漏斗可以随时向锥形瓶中加入稀硫酸；
装置内空气中的CO₂没有排出，反应产生的CO₂未被完全吸收，干燥管与空气直接相通等都会影响实验结果；
【方案改进】样品在与稀硫酸反应前通过量的除去二氧化碳的空气，是为了把装置中的二氧化碳排出；
停止反应后，通过量的除去二氧化碳的空气，是为了使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰吸收；
【数据分析】浓硫酸具有吸水性，可以用作某些物质的干燥剂；若撤去图2中的C装置，水蒸气会进入碱石灰中，并且被吸收，会影响实验结果．

解答 解：【实验方案】仪器A的名称是锥形瓶，常用作反应容器．
故填：锥形瓶．
【交流讨论】装置内空气中的CO₂没有排出，会导致碳酸钠的质量偏高，从而导致测量的工业烧碱的纯度偏低；
反应产生的CO₂未被完全吸收，会导致碳酸钠的质量偏低，从而导致测量的工业烧碱的纯度偏高；
干燥管与空气直接相通时，碱石灰能够吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，会导致碳酸钠的质量偏高，从而导致测量的工业烧碱的纯度偏低．
故填：②③④．
【方案改进】反应前通空气时，关闭c、打开a、b，可以把装置中的二氧化碳排出装置，避免被碱石灰吸收．
故填：关闭c、打开a、b．
【数据分析】若撤去图2中的C装置，水蒸气会进入碱石灰中，并且被吸收，会导致计算的碳酸钠质量偏高，从而导致计算出的工业烧碱的纯度偏低．
故填：偏低．

点评 实验是化学的重要组成部分，正确的实验操作是得出科学结论的前提条件之一，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为得出正确的结论奠定基础．