Question

14．該興趣小組同學為了測定變質的燒堿樣品中Na₂CO₃的質量分數．（堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物）

（1）首先設計了圖1所示的裝置，加入過量的鹽酸反應后，通過右側注射器內收集到氣體的量計算出Na₂CO₃的質量分數（所使用注射器最大量程為20mL）．寫出錐形瓶內所發(fā)生變化的化學方程式（寫一個即可NaOH+HCl═NaCl+H₂O或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑．
小李認為該方案中需要控制樣品取用的量，這是因為若樣品取多了，產生氣體可能超過注射器量程，若樣品取少了，產生氣體太少，無法測量．
（2）該興趣小組同學在反思上面實驗后設計了如圖2的裝置測定變質的燒堿樣品中Na₂CO₃的質量分數．反應的開始、結束都要用注射器反復的排送空氣．
實驗步驟為：
①檢查裝置的氣密性．
②稱10g燒堿樣品放入廣口瓶中，D處注射器內加入適量的稀硫酸，準確稱量裝置F的質量320g，連好裝置．
③打開彈簧夾，反復推拉注射器A10次，準確稱量裝置F的質量320.5g．
④關閉彈簧夾，然后推動注射器M的活塞，讓稀硫酸逐滴滴入樣品中，直到不再產生氣泡為止．
⑤打開彈簧夾，緩緩推拉注射器A10次．
⑥再準確稱裝置F質量為321.6g．
問題探究：
（Ⅰ）圖2中E裝置的作用是吸收進入F裝置氣體中的水蒸氣．
（Ⅱ）若步驟⑤中注射器A推拉速率過快，則測定的Na₂CO₃的質量分數會偏小 （填“偏大”、“偏小”、“不變”），理由是生成二氧化碳氣體不能完全被NaOH溶液吸收．

Answer 1

分析 （1）已知“某變質的燒堿樣品中有Na₂CO₃”，所以和鹽酸反應的化學方程式應有兩個，根據實驗的目的及題干信息分析．
（2）（Ⅰ）根據濃硫酸具有吸水性分析．
（Ⅱ）根據若二氧化碳釋放的太快，不能被氫氧化鈉完全吸收，會影響測定的Na₂CO₃的質量分數

解答 解：（1）已知“某變質的燒堿樣品中有Na₂CO₃”，所以和鹽酸反應的化學方程式應有兩個，及氫氧化鈉和碳酸鈉與鹽酸的反應，反應的方程式分別為：NaOH+HCl=NaCl+H₂O；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
      由題意可知，所使用注射器最大量程為20mL，若樣品取多了，產生氣體可能超過注射器量程，若樣品取少了，產生氣體太少，無法測量，因此需要控制樣品取用的量；
（2）（Ⅰ）濃硫酸具有吸水性，圖2中E裝置的作用是吸收進入F裝置氣體中的水蒸氣．
（Ⅱ）若二氧化碳釋放的太快，不能被氫氧化鈉完全吸收，會使測定的Na₂CO₃的質量分數偏��；
故答為：（1）NaOH+HCl═NaCl+H₂O 或Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑；若樣品取多了，產生氣體可能超過注射器量程，若樣品取少了，產生氣體太少，無法測量．
（2）（Ⅰ）吸收進入F裝置氣體中的水蒸氣；
（Ⅱ）偏��；理由是：生成二氧化碳氣體不能完全被NaOH溶液吸收．

點評 本題主要探究藥品是否變質，掌握探究物質的組成成分以及含量的方法，學會實驗數據處理或誤差的分析；重點是：掌握根據化學方程式計算的步驟和方法．