Question

17．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．

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．
（1）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），圖中儀器A的名稱是錐形瓶．
第33題圖乙yi
（2）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，如裝置內空氣中的CO₂沒有排出、反應產生的CO₂未被完全吸收等．為減小誤差，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三個彈簧夾的開閉情況是打開彈簧夾a和b，關閉彈簧夾c．
（3）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”）．
（4）已知：碳酸鈉溶液與稀硫酸反應先生成碳酸氫鈉，當碳酸鈉全部轉變?yōu)樘妓釟溻c后，生成的碳酸氫鈉能繼續(xù)與稀硫酸反應生成二氧化碳．
現向純堿樣品中加一定量的稀硫酸，反應后產生無色氣體并得到X溶液．請分析推斷反應后所得X溶液的溶質，其所有的可能組成硫酸鈉；硫酸鈉和硫酸；硫酸鈉和碳酸氫鈉．

Answer 1

分析 （1）根據所學知識直接寫出儀器的名稱；
（2）根據裝置的設計意圖可以知道反應前鼓入空氣的目的是除去B中的空氣中的二氧化碳，而反應后鼓入空氣的目的是保證將產生的二氧化碳全部排出，可以據此來判斷并完成解答；
（3）反應生成的氣體在逸出的過程中要帶出一部分水蒸氣，如果沒有裝置C則會使D裝置中吸收的物質偏大，而使測量結果偏低，可以據此解答該題；
（4）根據題給的信息結合硫酸和碳酸鈉反應來完成該題的解答．

解答 解：（1）圖中所標的儀器的名稱為錐形瓶；
（2）根據裝置的設計意圖可以知道反應前鼓入空氣的目的是除去B中的空氣中的二氧化碳，所以反應前應該打開彈簧夾a和b，關閉彈簧夾c，從而使B裝置中的空氣排出；
（3）反應生成的氣體在逸出的過程中要帶出一部分水蒸氣，如果沒有裝置C則會使D裝置中吸收的物質偏大，這樣計算出的碳酸鈉的質量也就偏大，從而使測量出的氫氧化鈉的質量偏低，導致結果偏低；
（4）硫酸和碳酸鈉反應生成了硫酸鈉、水和二氧化碳，若硫酸和碳酸鈉恰好完全反應則生成的溶液中的溶質為硫酸鈉；若硫酸過量，則得到溶液溶質為硫酸鈉和硫酸，若硫酸的量不足，則得到溶液含有的溶質為硫酸鈉和碳酸氫鈉．
故答案為：（1）錐形瓶；
（2）打開彈簧夾a和b，關閉彈簧夾c；
（3）偏低；
（4）硫酸鈉；硫酸鈉和硫酸；硫酸鈉和碳酸氫鈉．

點評 解答這類題目時，首先，賞析問題情景，找到實驗探究的反應原理；再根據實驗的反應原理，分析推斷出該物質的組成成分，然后得出所要探究的物質中該成分的組成．