Question

8．工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價易得，但工業(yè)燒堿中常含有雜質碳酸鈉．某科學學習小組同學圍繞工業(yè)燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究．

【原理思路】利用Na₂CO₃與稀H₂SO₄反應產生CO₂，通過CO₂質量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質量，從而計算樣品純度．
【實驗方案】小科同學根據以上思路，設計了如圖甲的實驗方案（固定裝置省略）．裝置中，儀器A的名稱錐形瓶．
【交流討論】小明認為圖甲實驗方案的設計有缺陷，若按該方案進行測定會導致難以避免的誤差．你認為下列哪些因素會導致難以避免的誤差②③④（填序號）．
①加入的稀硫酸量不足           ②裝置內空氣中的CO₂沒有排出
③反應產生的CO₂未被完全吸收   ④干燥管與空氣直接相通
【方案改進】為減少誤差，使CO₂質量的測定更準確，該小組同學根據以上討論，對圖甲方案進行改進，設計了如圖乙的實驗方案（固定裝置省略）．
圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應前和停止反應后，都要通過量的空氣，反應前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的控制方法是關閉c、打開a、b．
【數據分析】若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．

Answer 1

分析 【實驗方案】要熟悉各種儀器的名稱、用途和使用方法；
【交流討論】通過分液漏斗可以隨時向錐形瓶中加入稀硫酸；
裝置內空氣中的CO₂沒有排出，反應產生的CO₂未被完全吸收，干燥管與空氣直接相通等都會影響實驗結果；
【方案改進】樣品在與稀硫酸反應前通過量的除去二氧化碳的空氣，是為了把裝置中的二氧化碳排出；
停止反應后，通過量的除去二氧化碳的空氣，是為了使反應生成的二氧化碳全部被堿石灰吸收；
【數據分析】濃硫酸具有吸水性，可以用作某些物質的干燥劑；若撤去圖2中的C裝置，水蒸氣會進入堿石灰中，并且被吸收，會影響實驗結果．

解答 解：【實驗方案】儀器A的名稱是錐形瓶，常用作反應容器．
故填：錐形瓶．
【交流討論】裝置內空氣中的CO₂沒有排出，會導致碳酸鈉的質量偏高，從而導致測量的工業(yè)燒堿的純度偏低；
反應產生的CO₂未被完全吸收，會導致碳酸鈉的質量偏低，從而導致測量的工業(yè)燒堿的純度偏高；
干燥管與空氣直接相通時，堿石灰能夠吸收空氣中的水蒸氣和二氧化碳，會導致碳酸鈉的質量偏高，從而導致測量的工業(yè)燒堿的純度偏低．
故填：②③④．
【方案改進】反應前通空氣時，關閉c、打開a、b，可以把裝置中的二氧化碳排出裝置，避免被堿石灰吸收．
故填：關閉c、打開a、b．
【數據分析】若撤去圖2中的C裝置，水蒸氣會進入堿石灰中，并且被吸收，會導致計算的碳酸鈉質量偏高，從而導致計算出的工業(yè)燒堿的純度偏低．
故填：偏低．

點評 實驗是化學的重要組成部分，正確的實驗操作是得出科學結論的前提條件之一，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為得出正確的結論奠定基礎．