Question

工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價易得，但工業(yè)燒堿中常含有雜質(zhì)碳酸鈉，某科學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)圍繞工業(yè)燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究．

利用Na₂CO₃與稀H₂SO₄反應(yīng)產(chǎn)生CO₂，通過CO₂質(zhì)量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計算樣品的純度．
（1）小科同學(xué)根據(jù)以上思路，設(shè)計了如圖甲的實驗方案（固定裝置省略），圖中儀器A的名稱是

 

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（2）小明認為圖甲實驗方案的設(shè)計有缺陷，若按該方案進行測定會導(dǎo)致難以避免的誤差，如裝置內(nèi)空氣中的CO₂沒有排出、反應(yīng)產(chǎn)生的CO₂未被完全吸收等．為減小誤差，使CO₂質(zhì)量的測定更準確，該小組同學(xué)根據(jù)以上討論，對圖甲方案進行改進，設(shè)計了如圖乙的實驗方案（固定裝置省略）．
圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應(yīng)前和停止反應(yīng)后，都要通過量的空氣，反應(yīng)前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的開閉情況是

 

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（3）若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將

 

（填“偏高”“偏低”或“無影響”）．
（4）已知：碳酸鈉溶液與稀硫酸反應(yīng)先生成碳酸氫鈉，當碳酸鈉全部轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓釟溻c后，生成的碳酸氫鈉能繼續(xù)與稀硫酸反應(yīng)生成二氧化碳．現(xiàn)向純堿樣品中加一定量的稀硫酸，反應(yīng)后產(chǎn)生無色氣體并得到X溶液．請分析推斷反應(yīng)后所得X溶液的溶質(zhì)，其所有的可能組成為

 

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Answer 1

考點：實驗探究物質(zhì)的組成成分以及含量,常見氣體的檢驗與除雜方法,酸的化學(xué)性質(zhì),鹽的化學(xué)性質(zhì)

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)裝置的設(shè)計意圖可以知道反應(yīng)前鼓入空氣的目的是除去B中的空氣中的二氧化碳，而反應(yīng)后鼓入空氣的目的是保證將產(chǎn)生的二氧化碳全部排出進行分析；
（3）根據(jù)反應(yīng)生成的氣體在逸出的過程中要帶出一部分水蒸氣，如果沒有裝置C，則會使D裝置中吸收的物質(zhì)偏大，而使測量結(jié)果偏低進行分析；
（4）根據(jù)題給的信息結(jié)合硫酸和碳酸鈉反應(yīng)進行分析．

解答：解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，儀器A的名稱是錐形瓶；
（2）根據(jù)裝置的設(shè)計意圖可以知道反應(yīng)前鼓入空氣的目的是除去B中的空氣中的二氧化碳，所以反應(yīng)前應(yīng)該打開彈簧夾a和b，關(guān)閉彈簧夾c，從而使B裝置的中的空氣排出；
（3）反應(yīng)生成的氣體在逸出的過程中要帶出一部分水蒸氣，如果沒有裝置C則會使D裝置中吸收的物質(zhì)偏大，這樣計算出的碳酸鈉的質(zhì)量也就偏大，從而使測量出的氫氧化鈉的質(zhì)量偏低，導(dǎo)致結(jié)果偏低；
（4）硫酸和碳酸鈉反應(yīng)生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，若硫酸和碳酸鈉恰好完全反應(yīng)則生成的溶液中的溶質(zhì)為硫酸鈉；若硫酸過量，則得到溶液溶質(zhì)為硫酸鈉和硫酸，若硫酸的量不足，則得到溶液含有的溶質(zhì)為硫酸鈉和碳酸氫鈉．
故答案為：（1）錐形瓶；
（2）關(guān)閉c、打開a、b；
（3）偏低；
（4）Na₂SO₄和H₂SO₄；Na₂SO₄；Na₂SO₄和NaHCO₃．

點評：在解此類題時，首先分析問題情景，找到實驗探究的反應(yīng)原理；再根據(jù)實驗的反應(yīng)原理，分析推斷出該物質(zhì)的組成成分，然后得出所要探究的物質(zhì)中該成分的組成．