Question

為測定Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物中各組分的含量，欲取樣品m g以圖所示裝置進行實驗，已知儀器C中裝有品紅溶液．（鐵架臺、鐵夾等儀器未在圖中畫出）

（1）將儀器連接好以后，必須進行的第一步操作是______．
（2）此實驗還必須用到的最重要的儀器是______；儀器F的作用是______．
（3）實驗室中備有以下常用試劑：
a．濃硫酸 b．品紅溶液 c．酸性高錳酸鉀溶液 d．飽和碳酸氫鈉溶液 e．氫氧化鈉溶液
f．無水硫酸銅 g．堿石灰　h．五氧化二磷　i．無水氯化鈣
請將下列容器中應盛放的試劑序號填入相應空格：B中______，D中______，E中______．
（4）實驗過程中，當儀器A內(nèi)的固體反應完全后，需打開活塞K，向A中通入大量的空氣．這樣做的目的是______．
所通空氣應先經(jīng)過______試劑（填序號）處理，否則可能引起Na₂SO₃ 含量的測量結(jié)果比實際值______（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
（5）若要提高實驗的準確性，還應在______之間增加裝有______（填序號）的球形干燥管裝置．

Answer 1

解：由裝置圖可知，實驗原理為：混合物中加入硫酸，轉(zhuǎn)化為二氧化硫、二氧化碳，除去反應生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，進而計算各組分的質(zhì)量分數(shù)．
（1）由于需要測定二氧化碳的質(zhì)量，整套裝置應氣密性良好，故實驗之前應檢驗裝置的氣密性；
故答案為：檢驗裝置的氣密性；
（2）實驗測定二氧化碳的質(zhì)量，進而計算碳酸鈉的質(zhì)量，要計算質(zhì)量分數(shù)，需要知道樣品的總質(zhì)量，故應需要用托盤天平稱量樣品的質(zhì)量；
利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，故F裝置目的是防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入E裝置中，影響測量結(jié)果；
故答案為：托盤天平；防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入E裝置中；
（3）進入裝置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，故裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，試劑保證吸收二氧化硫，不能吸收二氧化碳且不能生成二氧化碳，故選擇c（酸性高錳酸鉀溶液）；
裝置C的作用是具有二氧化硫是否除盡，裝置D的作用是干燥氣體，選擇試劑為a（濃硫酸）；
E裝置的作用是吸收生成的二氧化碳，確定二氧化碳的質(zhì)量，故可以選擇g（堿石灰）；
故答案為：c；a；g；
（4）裝置內(nèi)會殘留部分二氧化碳，應使二氧化碳區(qū)別被裝置E中藥品吸收，故通入大量的空氣目的是排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，使生成的二氧化碳能夠全部裝置E中藥品吸收．
由于空氣中含有二氧化碳，應先除去空氣中的二氧化碳，若不除去空氣中的二氧化碳，導致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，計算所得碳酸鈉的質(zhì)量增大，引起測定的a₂S0₃質(zhì)量減小，導致Na₂SO₃含量偏低，可以使空氣先通過氫氧化鈉溶液或堿石灰除去含有的二氧化碳；
故答案為：使生成的二氧化碳能夠全部裝置E中藥品吸收；e或g；偏低；
（5）裝置E吸收二氧化碳后會生成水，防止裝置D的濃硫酸吸收影響二氧化碳的質(zhì)量測定，故在在D與E之間之間增加裝有 氯化鈣的球形干燥管裝置；
故答案為：在D與E，i．
分析：由裝置圖可知，實驗原理為：混合物中加入硫酸，轉(zhuǎn)化為二氧化硫、二氧化碳，除去反應生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，進而計算各組分的質(zhì)量分數(shù)．
（1）由于需要測定二氧化碳的質(zhì)量，整套裝置應氣密性良好，故實驗之前應檢驗裝置的氣密性；
（2）實驗測定二氧化碳的質(zhì)量，進而計算碳酸鈉的質(zhì)量，要計算質(zhì)量分數(shù)，需要知道樣品的總質(zhì)量，故應需要用托盤天平稱量樣品的質(zhì)量；
利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，故F裝置目的是防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳進入E裝置中，影響測量結(jié)果；
（3）實驗原理是除去反應生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，故進入裝置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，故裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，試劑保證吸收二氧化硫，不能吸收二氧化碳且不能生成二氧化碳，裝置C的作用是具有二氧化硫是否除盡，裝置D的作用是干燥氣體；
（4）裝置內(nèi)會殘留部分二氧化碳，應使二氧化碳區(qū)別被裝置E中藥品吸收，故通入大量的空氣目的是排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，使生成的二氧化碳能夠全部裝置E中藥品吸收．由于空氣中含有二氧化碳，應先除去空氣中的二氧化碳．若不除去空氣中的二氧化碳，導致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，計算所得碳酸鈉的質(zhì)量增大，引起測定的Na₂S0₃質(zhì)量減��；
（5）裝置E吸收二氧化碳后會生成水，防止裝置D的濃硫酸吸收影響二氧化碳的質(zhì)量測定．
點評：本題考查學生對實驗原理的理解、物質(zhì)組成的測定等，難度中等，理解原理是關鍵，需要學生具有扎實的基礎知識與綜合運用知識分析解決問題的能力．