Question

实验室有NH₄HCO₃和NaHSO₃的干燥粉状混合物，某化学兴趣小组测定其中NH₄HCO₃的含量．小组的同学设计用在混合物中加酸的实验方法来测定其中NH₄HCO₃的质量分数．

（1）化学小组主要选用了下列药品和仪器进行实验（图中每种仪器装置只选用了一次，铁架台等固定仪器未画出）请按气流由左向右的方向，仪器连接顺序是（填仪器的接口字母a、b…）
a→______→______→______→______→f→g→______→______
（2）实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气，作用是______；加酸后A装置再次鼓入空气的作用是______．
（3）E装置的作用是：______．
（4）实验中，若C试管中溶液褪色，则测定结果可能会偏______．
（5）若混合物样品质量为9.875g，充分作用后碱石灰增重4.4g，则混合物中NH₄HCO₃的质量分数为______．
（6）从定量测定的准确性考虑，该套装置还应作进一步的改进是______．

Answer 1

（1）本题实验原理是向混合物中加酸产生二氧化碳和二氧化硫气体，用高锰酸钾溶液除去二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，接着将气体通过浓硫酸干燥，最后用碱石灰吸收二氧化碳气体，碱石灰增加的质量即为二氧化碳气体的质量．所以装置连接顺序是aihdefgbc，故答案为：i h d e b c
（2）实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气目的是排出系统中的二氧化碳气体，加酸后再次鼓入空气的作用是使生成的气体全部进入后续装置．故答案为：排出装置中原有空气；将生成的气体全部送入后续装置；
（3）高锰酸钾溶液的作用是吸收二氧化硫气体，故答案为：吸收二氧化硫气体；
（4）若品红溶液褪色，说明二氧化硫气体没有除尽，将被碱石灰吸收，所以碱石灰质量将偏大，根据实验原理分析可知二氧化碳气体的质量偏大，则混合物中NH₄HCO₃偏大，测定结果将偏高．故答案为：高；
（5）碱石灰增重4.4g，即二氧化碳物质的量为0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氢铵物质的量也为0.1mol，碳酸氢铵质量为7.9g，NH₄HCO₃的质量分数为%=80%，故答案为：80%．
（6）碱石灰与大气相通，碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，所以应在碱石灰后面再连接一个装有碱石灰的装置．故答案为：在B之后再接一个阻止空气中水和二氧化碳进入B的装置；
分析：（1）本题实验原理是向混合物中加酸产生二氧化碳和二氧化硫气体，用高锰酸钾溶液除去二氧化硫，然后通过品红
溶液检验二氧化硫是否除尽，接着将气体通过浓硫酸干燥，最后用碱石灰吸收二氧化碳气体，碱石灰增加的质量即
为二氧化碳气体的质量．
（2）实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气目的是排出系统中的二氧化碳气体，加酸后再次鼓入空气的作用
是使生成的气体全部进入后续装置．
（3）高锰酸钾溶液的作用是吸收二氧化硫气体．
（4）若品红溶液褪色，说明二氧化硫气体没有除尽，将被碱石灰吸收，所以碱石灰质量将偏大，再根据实验原理分
析；
（5）碱石灰增重4.4g，二氧化碳物质的量为0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氢铵物质的量也为0.1mol，碳酸氢铵质量为7.9g，
最后求出NH₄HCO₃的质量分数．
（6）碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水蒸气；
点评：本题主要目的是测定二氧化碳气体的质量，但二氧化硫也能被碱石灰吸收，所以在吸收二氧化碳气体前应将二氧化硫气体除尽，除去二氧化硫气体一般用酸性高锰酸钾溶液或溴水，再用品红溶液检验二氧化硫气体是否除尽．