Question

15．為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸氫鈉的質量分數(shù)，可通過加熱分解得到的CO₂質量進行計算，某同學設計的實驗裝置示意圖如圖：
請回答：
（1）儀器a的作用是吸收空氣中二氧化碳、水，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果．
（2）裝置B中冰水的作用是冷凝反應生成的水蒸氣．
（3）該同學設計的實驗裝置存在缺陷，有關該實驗裝置及實驗過程中，下列因素可能使碳酸氫鈉的質量分數(shù)偏低的是AC．
A．樣品分解不完全
B．裝置B、C之間缺少CO₂的干燥裝置
C．產(chǎn)生CO₂氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收
D．反應完全后停止加熱，通入過量的空氣．

Answer 1

分析 實驗原理為：連接好裝置后，先通過氮氣趕盡裝置內空氣，避免空氣中二氧化碳影響測定結果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，進入裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果，
（1）儀器a為干燥管，盛有干燥劑，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果；
（2）裝置B中冰水溫度較低，可以冷卻生成的水蒸氣；
（3）反應過快水蒸氣、二可能進入裝置C，生成的二氧化碳也可能進入干燥管．

解答 解：實驗原理為：連接好裝置后，先通過氮氣趕盡裝置內空氣，避免空氣中二氧化碳影響測定結果，固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進入裝置B，利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，進入裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中為堿石灰是防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果，
（1）儀器a為干燥管，盛有干燥劑堿石灰，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果；
故答案為：吸收空氣中二氧化碳、水，防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果；
（2）裝置B利用冰水混合物冷卻生成的水蒸氣，防止水蒸氣進入裝置C，對實驗結果產(chǎn)生影響，
故答案為：冷凝反應生成的水蒸氣；
（3）A．樣品分解不完全，測定二氧化碳質量減小，碳酸氫鈉質量減小，則碳酸鈉質量增大，導致碳酸氫鈉的質量分數(shù)偏低，故A選；
B．裝置B、C之間缺少CO₂的干燥裝置，水蒸氣進入裝置C導致測定二氧化碳質量增大，碳酸氫鈉質量增大，碳酸鈉質量減小，導致碳酸氫鈉的質量分數(shù)偏高，故B不選；
C．產(chǎn)生CO₂氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，測定二氧化碳質量減小，碳酸氫鈉質量減小，碳酸鈉質量增大導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏高，碳酸氫鈉的質量分數(shù)偏低，故C選；
D．反應完全后停止加熱，通入過量的空氣，會導致空氣中二氧化碳也被裝置C吸收，測定碳酸氫鈉質量增大，碳酸鈉質量減小，導致碳酸鈉的質量分數(shù)偏低，碳酸氫鈉的質量分數(shù)偏高，故D不選；
故答案為：AC．

點評 本題考查實驗設計與誤差分析，明確碳酸鈉、碳酸氫鈉性質是解題關鍵，注意實驗過程中產(chǎn)生的誤差原因分析判斷，實驗基本操作是解題關鍵，題目難度不大．