Question

2．為測(cè)定Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物中Na₂CO₃的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鐵架臺(tái)、鐵夾等儀器未在圖中畫出）．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）將儀器連接好以后，必須進(jìn)行的第一步操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性．
（2）裝置B的作用是吸收二氧化硫；裝置D的作用吸收水蒸氣．
（3）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，當(dāng)裝置A內(nèi)的固體反應(yīng)完全后，需打開(kāi)活塞K，向A中通入大量的氮?dú)猓�這樣做的目的是使生成的二氧化碳?xì)怏w能夠被裝置E中的藥品完全吸收．否則可能引起Na₂CO₃含量的測(cè)定值比實(shí)際值偏低（填“偏高”、“偏低”或“沒(méi)影響”）．
（4）Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物23.2g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)E裝置增重了4.4g，Na₂CO₃的含量為45.7%
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中硫酸要加入過(guò)量的原因讓樣品與硫酸充分反應(yīng)，不影響反應(yīng)的測(cè)定結(jié)果
（6）已知MnO₄^-酸性條件下會(huì)與具有還原性的物質(zhì)反應(yīng)轉(zhuǎn)化成Mn²⁺，試寫出裝置B中反應(yīng)的離子方程式2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺

Answer 1

分析 根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置原理可以判斷：A為發(fā)生裝置，反應(yīng)后生成二氧化碳和二氧化硫氣體及少量的水蒸氣雜質(zhì)，為了準(zhǔn)確測(cè)定生成CO₂氣體的質(zhì)量，首先要除盡SO₂，因此B中應(yīng)裝入酸性高錳酸鉀溶液，C裝置用來(lái)檢驗(yàn)SO₂氣體是否被完全吸收，可以選用品紅溶液，在吸收二氧化碳之前，要再除去雜質(zhì)水蒸氣，因此D中應(yīng)裝入濃硫酸，為了吸收二氧化碳，E裝置應(yīng)裝入堿石灰，為了防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳等雜質(zhì)進(jìn)入E，應(yīng)在F中加入堿石灰起保護(hù)作用，為了能使反應(yīng)后裝置中的二氧化碳完全被堿石灰吸收，反應(yīng)結(jié)束后在裝置中通入氮?dú)�，用氮�(dú)鈱⒍�氧化碳�(jí)旱綁A石灰中，據(jù)此答題．

解答 解：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�結(jié)合實(shí)驗(yàn)裝置原理可以判斷：A為發(fā)生裝置，反應(yīng)后生成二氧化碳和二氧化硫氣體及少量的水蒸氣雜質(zhì)，為了準(zhǔn)確測(cè)定生成CO₂氣體的質(zhì)量，首先要除盡SO₂，因此B中應(yīng)裝入酸性高錳酸鉀溶液，C裝置用來(lái)檢驗(yàn)SO₂氣體是否被完全吸收，可以選用品紅溶液，在吸收二氧化碳之前，要再除去雜質(zhì)水蒸氣，因此D中應(yīng)裝入濃硫酸，為了吸收二氧化碳，E裝置應(yīng)裝入堿石灰，為了防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳等雜質(zhì)進(jìn)入E，應(yīng)在F中加入堿石灰起保護(hù)作用，為了能使反應(yīng)后裝置中的二氧化碳完全被堿石灰吸收，反應(yīng)結(jié)束后在裝置中通入氮?dú)�，用氮�(dú)鈱⒍�氧化碳�(jí)旱綁A石灰中，
（1）將儀器連接好以后，必須進(jìn)行的第一步操作是檢驗(yàn)裝置的氣密性，
故答案為：檢驗(yàn)裝置的氣密性；
（2）根據(jù)上面的分析可知，裝置B的作用是 吸收二氧化硫；裝置D的作用 吸收水蒸氣，
故答案為：吸收二氧化硫；吸收水蒸氣；
（3）根據(jù)上面的分析可知，通入大量的氮?dú)�，這樣做的目的是 使生成的二氧化碳?xì)怏w能夠被裝置E中的藥品完全吸收，否則由于二氧化碳沒(méi)有完全被吸收，而使得計(jì)算出的Na₂CO₃含量的測(cè)定值比實(shí)際值 偏低，
故答案為：使生成的二氧化碳?xì)怏w能夠被裝置E中的藥品完全吸收；偏低；
（4）Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物23.2g進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)E裝置增重了4.4g，即反應(yīng)中生成了二氧化碳的質(zhì)量為4.4g，根據(jù)關(guān)系式Na₂CO₃～CO₂可知，Na₂CO₃的質(zhì)量為10.6g，所以Na₂CO₃含量為$\frac{10.6g}{23.2g}$×100%=45.7%，
故答案為：45.7%；
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中硫酸要加入過(guò)量的原因是讓樣品與硫酸充分反應(yīng)，不影響反應(yīng)的測(cè)定結(jié)果，
故答案為：讓樣品與硫酸充分反應(yīng)，不影響反應(yīng)的測(cè)定結(jié)果； 
（6）裝置B中二氧化硫被高錳酸鉀氧化成硫酸根離子，所以反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O═5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了測(cè)定Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物中各組分的含量，題目難度中等，理解實(shí)驗(yàn)原理是解題的關(guān)鍵，試題綜合性強(qiáng)，旨在培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和發(fā)散思維能力．