Question

5．工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用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）．图乙中A装置的作用是除去空气中的二氧化碳；图乙中E装置的作用是避免D装置中的碱石灰与空气接触．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，反应前通空气的作用是把装置内含二氧化碳的空气排净；反应停止后通空气的作用是把装置内的二氧化碳全部吸收．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，关闭弹簧夹c．
【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】根据每一个装置的作用解答；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；
若撤去图乙中的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】：根据所学知识直接写出仪器的名称；
【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：A装置中盛放的是氢氧化钠溶液可以吸收空气中的二氧化碳，E装置中的碱石灰可避免空气中的二氧化碳接触D装置中的碱石灰；  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．
故答案为：
【实验方案】锥形瓶；
【交流讨论】②③④；
【方案改进】除去空气中的二氧化碳；避免D装置中的碱石灰与空气接触；把装置内含二氧化碳的空气排净；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．

点评 解答这类题目时，首先，赏析问题情景，找到实验探究的反应原理，弄清个装置的作用；再根据实验的反应原理，分析推断出该物质的组成成分，然后得出所要探究的物质中该成分的组成．