Question

14．该兴趣小组同学为了测定变质的烧碱样品中Na₂CO₃的质量分数．（碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物）

（1）首先设计了图1所示的装置，加入过量的盐酸反应后，通过右侧注射器内收集到气体的量计算出Na₂CO₃的质量分数（所使用注射器最大量程为20mL）．写出锥形瓶内所发生变化的化学方程式（写一个即可NaOH+HCl═NaCl+H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
小李认为该方案中需要控制样品取用的量，这是因为若样品取多了，产生气体可能超过注射器量程，若样品取少了，产生气体太少，无法测量．
（2）该兴趣小组同学在反思上面实验后设计了如图2的装置测定变质的烧碱样品中Na₂CO₃的质量分数．反应的开始、结束都要用注射器反复的排送空气．
实验步骤为：
①检查装置的气密性．
②称10g烧碱样品放入广口瓶中，D处注射器内加入适量的稀硫酸，准确称量装置F的质量320g，连好装置．
③打开弹簧夹，反复推拉注射器A10次，准确称量装置F的质量320.5g．
④关闭弹簧夹，然后推动注射器M的活塞，让稀硫酸逐滴滴入样品中，直到不再产生气泡为止．
⑤打开弹簧夹，缓缓推拉注射器A10次．
⑥再准确称装置F质量为321.6g．
问题探究：
（Ⅰ）图2中E装置的作用是吸收进入F装置气体中的水蒸气．
（Ⅱ）若步骤⑤中注射器A推拉速率过快，则测定的Na₂CO₃的质量分数会偏小 （填“偏大”、“偏小”、“不变”），理由是生成二氧化碳气体不能完全被NaOH溶液吸收．

Answer 1

分析 （1）已知“某变质的烧碱样品中有Na₂CO₃”，所以和盐酸反应的化学方程式应有两个，根据实验的目的及题干信息分析．
（2）（Ⅰ）根据浓硫酸具有吸水性分析．
（Ⅱ）根据若二氧化碳释放的太快，不能被氢氧化钠完全吸收，会影响测定的Na₂CO₃的质量分数

解答 解：（1）已知“某变质的烧碱样品中有Na₂CO₃”，所以和盐酸反应的化学方程式应有两个，及氢氧化钠和碳酸钠与盐酸的反应，反应的方程式分别为：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
      由题意可知，所使用注射器最大量程为20mL，若样品取多了，产生气体可能超过注射器量程，若样品取少了，产生气体太少，无法测量，因此需要控制样品取用的量；
（2）（Ⅰ）浓硫酸具有吸水性，图2中E装置的作用是吸收进入F装置气体中的水蒸气．
（Ⅱ）若二氧化碳释放的太快，不能被氢氧化钠完全吸收，会使测定的Na₂CO₃的质量分数偏小；
故答为：（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O 或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；若样品取多了，产生气体可能超过注射器量程，若样品取少了，产生气体太少，无法测量．
（2）（Ⅰ）吸收进入F装置气体中的水蒸气；
（Ⅱ）偏小；理由是：生成二氧化碳气体不能完全被NaOH溶液吸收．

点评 本题主要探究药品是否变质，掌握探究物质的组成成分以及含量的方法，学会实验数据处理或误差的分析；重点是：掌握根据化学方程式计算的步骤和方法．