Question

3．草木灰主要含有K₂CO₃，还含有K₂SO₄和KCl．某化学兴趣小组拟从草木灰中提取出钾盐晶体，并测定K₂CO₃的含量．
（1）提取钾盐晶体的主要步骤顺序为（填字母序号）：称量→A→D→C→B→冷却．
A．溶解  B．蒸发结晶    C．洗涤  D．过滤
实验A、B、C、D四步操作中均使用了玻璃棒，操作D中玻璃棒的作用是引流，防止溶液外溅，操作B用玻璃棒不断搅拌的作用是使液体受热均匀，防止液体飞溅，操作C的目的是将不溶固体表面吸附的钾盐全部转入滤液中，减小误差．
（2）为测定所得晶体中所含K₂CO₃的质量分数，甲同学拟采用图（Ⅰ）所示装置来测定，乙同学拟采用图（Ⅱ）所示装置来测定．试回答：
①用图（Ⅰ）装置来测定：检查该装置气密性的方法为关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，说明气密性良好．
②乙同学观察了甲同学的实验后，很受启发，并发现自己的实验设计方案会造成误差，其原因可能是CO₂溶于水引起测量气体体积减小．
③丙同学经思考后，建议乙同学将图（Ⅰ）装置稍作改进，就可避免误差，请你在图（Ⅱ）上修改，画出更合理的实验装置图．
④丁同学提出将图（Ⅱ）装置中量气装置去掉，再把烧瓶换成试管，反应后也能较准确地测出样品中K₂CO₃的质量分数，请你分析此方案中，除称得样品的质量为m g，还需测定的两种数据是反应前装有药品的整个装置的质量、反应后整个装置的质量．烧瓶换成大试管结果更准确，原因是反应后残留的CO₂替换了原有的空气，引起少许误差，试管体积小，误差更小．

Answer 1

分析 （1）草木灰主要含有不溶性杂质及K₂CO₃，还含有少量KCl、K₂SO₄等，测定草木灰中钾盐的含量及钾盐中K₂CO₃的含量，需要称量样品，溶解过滤除去不溶性杂质，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到晶体称量计算；
过滤操作中玻璃棒是引流作用；蒸发过程中玻璃棒起到搅拌防止局部受热液体飞溅；操作C的目的将不溶固体表面吸附的钾盐全部转入滤液中，减小误差；
（2）①根据检查装置气密性的方法分析；
②CO₂溶于水引起测量气体体积减小；
③量气瓶的液体应选用不溶CO₂的液体；
④丁同学用重量法测出样品中K₂CO₃的质量分数．

解答 解：（1）草木灰主要含有不溶性杂质及K₂CO₃，还含有少量KCl、K₂SO₄等，测定草木灰中钾盐的含量及钾盐中K₂CO₃的含量，需要称量样品，溶解过滤除去不溶性杂质，蒸发结晶，过滤洗涤干燥得到晶体称量计算，实验的主要步骤顺序为A，D，C，B；
实验中A、B、C、D三步操作均使用了玻璃棒，操作D是过滤，玻璃棒的作用是，倾倒液体时应用玻璃棒引流防止溶液外溅；操作B用玻璃棒不断搅动的原因是使液体受热均匀，防止液体飞溅；操作C的目的将不溶固体表面吸附的钾盐全部转入滤液中，减小误差，
故答案为：A；D；C；B；引流，防止溶液外溅；使液体受热均匀，防止液体飞溅；将不溶固体表面吸附的钾盐全部转入滤液中，减小误差；
（2）①检查装置气密性的方法是关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，说明气密性良好，
故答案为：关闭酸式滴定管活塞，用手捂热烧瓶，若注射器活塞外移，说明气密性良好；
②CO₂溶于水引起测量气体体积减小，
故答案为：CO₂溶于水引起测量气体体积减小；
③不溶CO₂的液体有NaHCO₃饱和溶液，合理的实验装置图为：，
故答案为：
④丁同学用重量法测出样品中K₂CO₃的质量分数，需反应前装有药品的整个装置的质量、反应后整个装置的质量．把烧瓶换成试管是减少空间，即减少
残留的CO₂替换了原有的空气，误差更小，
故答案为：反应前装有药品的整个装置的质量；反应后整个装置的质量；反应后残留的CO₂替换了原有的空气，引起少许误差，试管体积小，误差更小．

点评 本题考查了物质性质的分析探究实验方法分析判断，实验基本操作，物质性质的分析应用，混合物成分计算质量之比的计算是解题关键，题目难度中等．