Question

(10分)為測定某碳酸氫鈉樣品純度(含有少量氯化鈉)，學(xué)生設(shè)計了如下幾個實驗方案(每個方案均稱取m1g樣品)，請回答每個方案中的問題。

[方案Ⅰ] 選用重量法進(jìn)行測定：可用下圖中的裝置進(jìn)行實驗。

（1）A裝置中NaOH溶液的作用是__________________若直接向試樣溶液中鼓入空氣會導(dǎo)致實驗測定結(jié)果________(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

（2）該方案需直接測定的物理量是______________________________________。

[方案Ⅱ] 選用氣體體積法進(jìn)行測定：可用如圖中的裝置進(jìn)行實驗，為了減小實驗誤差，量氣管中加入飽和NaHCO3溶液。

（3）通過實驗，測得該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，產(chǎn)生這種現(xiàn)象

的原因可能是________。

a．測定氣體體積時未冷卻至室溫

b．測定氣體體積時水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面

c．Y型管中留有反應(yīng)生成的氣體

d．氣體進(jìn)入量氣管前未用濃硫酸干燥

[方案Ⅲ] 選用滴定法進(jìn)行測定：

（4）稱取m1g樣品，配成100 mL溶液，取出20 mL，用c mol·L－1的標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液滴定，

消耗體積為VmL，則該試樣中碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計算表達(dá)式為：_________________

 

Answer 1

（每空2分、共10分）

（1） 吸收空氣中的CO2 偏高

（2） 裝置C反應(yīng)前后質(zhì)量

（3） b

（4） ×100%

【解析】

試題分析：（1）本題是通過NaHCO3與H2SO4反應(yīng)生成CO2，再用堿石灰吸收CO2，通過CO2的質(zhì)量求NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故應(yīng)排除空氣中的CO2的干擾，所以A裝置中NaOH溶液的作用是：吸收空氣中的CO2；若不吸收空氣中的CO2會導(dǎo)致測定結(jié)果偏高。

（2）本題需要測量CO2的質(zhì)量，裝置C反應(yīng)前后的質(zhì)量差即為CO2的質(zhì)量，所以該方案需直接測定的物理量是：裝置C反應(yīng)前后質(zhì)量。

（3）a、測定氣體體積時未冷卻至室溫會使測定結(jié)果偏高，錯誤；b、測定氣體體積時水準(zhǔn)管的液面高于量氣管的液面，氣體壓強(qiáng)大于大氣壓，則測定的體積偏小，導(dǎo)致NaHCO3的測定結(jié)果偏低，正確；c、，因為原Y形管內(nèi)有空氣，Y型管中留有反應(yīng)生成的氣體，不影響實驗結(jié)果，錯誤；d、本實驗是用排水法測定氣體體積，不需要干燥，所以氣體進(jìn)入量氣管前未用濃硫酸干燥，不影響實驗結(jié)果，錯誤。

（4）根據(jù)化學(xué)方程式：NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，可知反應(yīng)消耗的HCl與NaHCO3的物質(zhì)的量相等，則碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)=c×V×10-3×84×100/20÷m×100%= ×100%。

考點：本題考查實驗方案的設(shè)計與評價、誤差分析、化學(xué)計算。