Question

4．實驗室有NH₄HCO₃和NaHSO₃的干燥粉狀混合物，某興趣小組為測定其中NH₄HCO₃的含量，設(shè)計了用在混合物中加酸的實驗方法來測定其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．化學(xué)小組主要選用了下列藥品和儀器進(jìn)行實驗（鐵架臺等固定儀器未畫出）．按氣流由左向右的方向，儀器連接順序是a→i→h→d→e→f→g→b→c．回答以下問題：

（1）A中加入硫酸溶液的儀器名稱是：分液漏斗．
（2）實驗開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣，排除裝置中原有的空氣．加酸后A裝置再次鼓入空氣的作用是將生成的氣體全部送入后續(xù)裝置．
（3）E裝置的作用是吸收二氧化硫氣體．
（4）實驗中，要確保實驗中C瓶溶液不褪色，若C瓶中溶液褪色，則測定結(jié)果可能會偏高（填“高”或“低”）．
（5）若混合物樣品質(zhì)量為13.1g，充分作用后堿石灰增重4.4g，則混合物中NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60.3%．
（6）從定量測定的準(zhǔn)確性考慮，該套裝置還應(yīng)作進(jìn)一步的改進(jìn)是在B之后再接一個阻止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入B的裝置．

Answer 1

分析 根據(jù)實驗原理可知，向NH₄HCO₃和NaHSO₃的混合物中加酸產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，接著將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可計算出的質(zhì)量NH₄HCO₃，進(jìn)而確定NH₄HCO₃的含量，
（1）根據(jù)裝置圖可知儀器名稱；
（2）實驗開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用
是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置．
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體．
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，再根據(jù)實驗原理分析；
（5）堿石灰增重4.4g，二氧化碳物質(zhì)的量為0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氫銨物質(zhì)的量也為0.1mol，碳酸氫銨質(zhì)量為7.9g，最后求出NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（6）堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知A中加入硫酸溶液的儀器名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；          
（2）實驗開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置．故答案為：將生成的氣體全部送入后續(xù)裝置；
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體，故答案為：吸收二氧化硫氣體；
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，根據(jù)實驗原理分析可知二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量偏大，則混合物中NH₄HCO₃偏大，測定結(jié)果將偏高．故答案為：高；
（5）堿石灰增重4.4g，即二氧化碳物質(zhì)的量為0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氫銨物質(zhì)的量也為0.1mol，碳酸氫銨質(zhì)量為7.9g，NH₄HCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{7.9g}{13.1g}$×100%=60.3%，故答案為：60.3%；
（6）堿石灰與大氣相通，堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以應(yīng)在堿石灰后面再連接一個裝有堿石灰的裝置，
故答案為：在B之后再接一個阻止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入B的裝置．

點(diǎn)評 本題主要目的是測定二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，但二氧化硫也能被堿石灰吸收，所以在吸收二氧化碳?xì)怏w前應(yīng)將二氧化硫氣體除盡，除去二氧化硫氣體一般用酸性高錳酸鉀溶液或溴水，再用品紅溶液檢驗二氧化硫氣體是否除盡．