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工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.利用Na2CO3与稀H2SO4反应产

时间:2017-07-29
工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.
利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度.
(1)小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略),图中仪器A的名称是

(2)小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差,如装置内空气中的CO2没有排出、反应产生的CO2未被完全吸收等.为减小误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)

图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的开闭情况是
(3)若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
(4)已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2.
现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液.请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成
正确答案:
(1)锥形瓶;
(2)打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c;
(3)偏低;
(4)硫酸钠;硫酸钠和硫酸;硫酸钠和碳酸氢钠.
试题分析:(1)图中所标的仪器的名称为锥形瓶;
(2)根据装置的设计意图可以知道反应前鼓入空气的目的是除去B中的空气中的二氧化碳,所以反应前应该打开弹簧夹a和b,关闭弹簧夹c,从而使B装置的中的空气排出;
(3)反应生成的气体在逸出的过程中要带出一部分水蒸气,如果没有装置C则会使D装置中吸收的物质偏大,这样计算出的碳酸钠的质量也就偏大,从而使测量出的氢氧化钠的质量偏低,导致结果偏低;
(4)硫酸和碳酸钠反应生成了硫酸钠、水和二氧化碳,若硫酸和碳酸钠恰好完全反应则生成的溶液中的溶质为硫酸钠;若硫酸过量,则得到溶液溶质为硫酸钠和硫酸,若硫酸的量不足,则得到溶液含有的溶质为硫酸钠和碳酸氢钠.
点评:解答这类题目时,首先,赏析问题情景,找到实验探究的反应原理;再根据实验的反应原理,分析推断出该物质的组成成分,然后得出所要探究的物质中该成分的组成.
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