Question

15．為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過加熱分解得到的CO₂質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算，某同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖：
請回答：
（1）儀器a的作用是吸收空氣中二氧化碳、水，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果．
（2）裝置B中冰水的作用是冷凝反應(yīng)生成的水蒸氣．
（3）該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置存在缺陷，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)過程中，下列因素可能使碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低的是AC．
A．樣品分解不完全
B．裝置B、C之間缺少CO₂的干燥裝置
C．產(chǎn)生CO₂氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收
D．反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣．

Answer 1

分析 實(shí)驗(yàn)原理為：連接好裝置后，先通過氮?dú)廒s盡裝置內(nèi)空氣，避免空氣中二氧化碳影響測定結(jié)果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，進(jìn)入裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果，
（1）儀器a為干燥管，盛有干燥劑，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果；
（2）裝置B中冰水溫度較低，可以冷卻生成的水蒸氣；
（3）反應(yīng)過快水蒸氣、二可能進(jìn)入裝置C，生成的二氧化碳也可能進(jìn)入干燥管．

解答 解：實(shí)驗(yàn)原理為：連接好裝置后，先通過氮?dú)廒s盡裝置內(nèi)空氣，避免空氣中二氧化碳影響測定結(jié)果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進(jìn)入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，進(jìn)入裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果，
（1）儀器a為干燥管，盛有干燥劑堿石灰，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果；
故答案為：吸收空氣中二氧化碳、水，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進(jìn)入裝置C影響測定結(jié)果；
（2）裝置B利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，防止水蒸氣進(jìn)入裝置C，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，
故答案為：冷凝反應(yīng)生成的水蒸氣；
（3）A．樣品分解不完全，測定二氧化碳質(zhì)量減小，碳酸氫鈉質(zhì)量減小，則碳酸鈉質(zhì)量增大，導(dǎo)致碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，故A選；
B．裝置B、C之間缺少CO₂的干燥裝置，水蒸氣進(jìn)入裝置C導(dǎo)致測定二氧化碳質(zhì)量增大，碳酸氫鈉質(zhì)量增大，碳酸鈉質(zhì)量減小，導(dǎo)致碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，故B不選；
C．產(chǎn)生CO₂氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，測定二氧化碳質(zhì)量減小，碳酸氫鈉質(zhì)量減小，碳酸鈉質(zhì)量增大導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，故C選；
D．反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣，會導(dǎo)致空氣中二氧化碳也被裝置C吸收，測定碳酸氫鈉質(zhì)量增大，碳酸鈉質(zhì)量減小，導(dǎo)致碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，故D不選；
故答案為：AC．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與誤差分析，明確碳酸鈉、碳酸氫鈉性質(zhì)是解題關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的誤差原因分析判斷，實(shí)驗(yàn)基本操作是解題關(guān)鍵，題目難度不大．