Question

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）．          

【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”）                           

Answer 1

【考点】实验探究物质的组成成分以及含量；常见气体的检验与除杂方法；盐的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．                                                

【专题】科学探究．                                          

【分析】实验方案的设计与装置的连接与选择问题，关键是要弄清楚每一个装置中盛放的药品，发生的反应及每一个装置的作用．                                                    

【解答】解：                                                

【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．                                            

故答案为：                                                  

【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．                                          

【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．