Question

某化學(xué)小組的同學(xué)對Na₂CO₃和NaCl的固體混合物中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行了探究實驗，他們提出下列實驗案--氣體分析法．

（1）甲同學(xué)用圖1所示裝置，把x g混合物與足量稀硫酸反應(yīng)后，測定產(chǎn)生的CO₂氣體的體積．實驗開始時檢查該裝置氣密性的方法是

 

．
（2）乙同學(xué)用圖2代替圖1中的發(fā)生、收集裝置，甲、乙兩試管各有兩根導(dǎo)管，用橡膠管連接對應(yīng)接口后，倒置盛稀硫酸的試管，發(fā)生反應(yīng)，放出氣體，則Na₂CO₃、NaCl的固體混合物和稀硫酸應(yīng)分別置于

 

、

 

儀器中（填甲或乙）．儀器甲、乙接口的連接方式如下：C連接

 

，D連接

 

，E連接

 

（填寫各接口的編號）．
（3）丙同學(xué)用圖3裝置測定CO₂的質(zhì)量，該裝置存在明顯缺陷，從而導(dǎo)致實驗誤差，請你分析其中使測定結(jié)果偏小的主要原因

 

．
（4）丁同學(xué)稱取2.0g Na₂CO₃和NaCl的固體混合物，利用圖2裝置進行實驗，讀數(shù)時應(yīng)注意：
①將實驗裝置恢復(fù)到室溫，②

 

，③視線與凹液面最低處相平；若加入足量稀硫酸后收集到氣體的體枳為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），則該混合物中Na₂CO₃質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

分析：（1）欲檢查裝置氣密性，可根據(jù)該反應(yīng)容器的特點，采用拉動注射器活塞的方法完成；
（2）由圖裝置可知甲有c支管，應(yīng)為生產(chǎn)氣體裝置，則甲應(yīng)放入Na₂CO₃、NaCl的固體混合物，乙放入硫酸，連接導(dǎo)管時，應(yīng)用C連接F，D連接G，E連接H；
（3）根據(jù)堿石灰的成分可知，堿石灰既可吸收二氧化碳也可吸收水，同時生成的二氧化碳反應(yīng)后在裝置內(nèi)會有殘留，以及干燥管與空氣接觸等進行分析即可；
（4）①依據(jù)量氣管的讀數(shù)注意問題回答，將實驗裝置恢復(fù)到室溫，使量氣管與干燥管兩端液面相平，視線與凹液面最低處相平；
②依據(jù)碳酸鈉和稀硫酸反應(yīng)生成的二氧化碳體積計算物質(zhì)的量，結(jié)合碳元素守恒教室碳酸鈉質(zhì)量得到碳酸鈉的含量．

解答：解：（1）欲檢查裝置氣密性，可根據(jù)該反應(yīng)容器的特點，采用拉動注射器活塞的方法完成，具體操作為關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，若活塞能回到原位，證明不漏氣，否則漏氣，
故答案為：關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，若活塞能回到原位，證明不漏氣，否則漏氣；
（2）由圖裝置可知甲有c支管，應(yīng)為生產(chǎn)氣體裝置，則甲應(yīng)放入Na₂CO₃、NaCl的固體混合物，乙放入硫酸，G為量氣裝置，根據(jù)構(gòu)造，可用堿式滴定管代替，連接導(dǎo)管時，應(yīng)用C連接F，D連接G，E連接H，
故答案為：甲；乙；F；G；H；
（3）因生產(chǎn)的CO₂氣體中混有水蒸氣或空氣中的CO₂和水蒸氣進入干燥管中，會導(dǎo)致質(zhì)量偏大，使測定結(jié)果可能偏小的主要原因裝置中的CO₂沒有全部被堿石灰吸收，應(yīng)通入氮氣可將氣體排出，
故答案為：裝置中的CO₂沒有全部被堿石灰吸收；
（4）依據(jù)量氣管的讀數(shù)注意問題回答，將實驗裝置恢復(fù)到室溫，使量氣管與干燥管兩端液面相平，視線與凹液面最低處相平；
若加入足量稀硫酸后收集到氣體的體枳為224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），物質(zhì)的量=

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，則該混合物中Na₂CO₃物質(zhì)的量為0.01mol，碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.01mol×106g/mol

2.0g

×100%=53%，
故答案為：使量氣管與干燥管兩端液面相平；53%．

點評：本題考查物質(zhì)的含量測定的實驗設(shè)計，側(cè)重于考查學(xué)生分析能力和實驗?zāi)芰�和教室能力，題目較為綜合，為高考常見題型，注意把握實驗原理和操作方法，題目難度中等．