Question

11．實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有一些NaHCO₃、NaHSO₃和（NH₄）₂SO₄的干燥粉狀混合物、某化學(xué)興趣小組為測定其中NaHCO₃的含量．設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案：試回答以下問題：
（1）化學(xué)興趣小組主要選用了下列藥品和儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（圖中每種儀器或裝置限用一次，鐵架臺(tái)等夾持儀器未畫出）．

按照氣流由左向右的方向，儀器的連接順序?yàn)椋ㄌ顑x器的接口字母a、b…）
a→i→h→d→e→f→g→b→c．
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，需要向A裝置鼓入一段時(shí)間的空氣，其作用是排出裝置中原有空氣；加酸反應(yīng)以后，還要再次向A裝置鼓入一段時(shí)間的空氣，其作用是將生成的氣體全部送入后續(xù)裝置．
（3）實(shí)驗(yàn)中，E裝置的作用是吸收二氧化硫氣體．
（4）實(shí)驗(yàn)中，若C瓶中溶液褪色，則測定結(jié)果可能會(huì)偏高（填“高”或“低”）．
（5）實(shí)驗(yàn)時(shí)稱得混合物樣品質(zhì)量為mg，裝置B反應(yīng)前的質(zhì)量為a g，反應(yīng)后質(zhì)量為b g，則混合物中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{21（b-a）}{11m}×100%$（用含m、a、b的式子表示）．
（6）從定量測定的準(zhǔn)確性考慮，該套裝置還應(yīng)作進(jìn)一步的改進(jìn)是在B之后再接一個(gè)阻止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入B的裝置．

Answer 1

分析 （1）本題實(shí)驗(yàn)原理是向混合物中加酸產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，接著將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量；
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置；
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體；
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，再根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析；
（5）堿石灰增重（b-a）g，二氧化碳物質(zhì)的量為$\frac{b-a}{44}$mol，由碳元素守恒，碳酸氫鈉物質(zhì)的量也為$\frac{b-a}{44}$mol，碳酸氫鈉質(zhì)量為$\frac{84（b-a）}{44}$g，
最后求出混合物中NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（6）堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣．

解答 解：（1）本題實(shí)驗(yàn)原理是向混合物中加酸產(chǎn)生二氧化碳和二氧化硫氣體，用高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，然后通過品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，接著將氣體通過濃硫酸干燥，最后用堿石灰吸收二氧化碳?xì)怏w，堿石灰增加的質(zhì)量即為二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量．所以裝置連接順序是aihdefgbc，故答案為：i h d e b c；
（2）實(shí)驗(yàn)開始，混合物加酸前，A裝置需要鼓入空氣目的是排出系統(tǒng)中的二氧化碳?xì)怏w，加酸后再次鼓入空氣的作用是使生成的氣體全部進(jìn)入后續(xù)裝置．故答案為：排出裝置中原有空氣；將生成的氣體全部送入后續(xù)裝置；
（3）高錳酸鉀溶液的作用是吸收二氧化硫氣體，故答案為：吸收二氧化硫氣體；
（4）若品紅溶液褪色，說明二氧化硫氣體沒有除盡，將被堿石灰吸收，所以堿石灰質(zhì)量將偏大，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理分析可知二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量偏大，則混合物中NaHCO₃偏大，測定結(jié)果將偏高．故答案為：高；
（5）堿石灰增重（b-a）g，二氧化碳物質(zhì)的量為$\frac{b-a}{44}$mol，由碳元素守恒，碳酸氫鈉物質(zhì)的量也為$\frac{b-a}{44}$mol，碳酸氫鈉質(zhì)量為$\frac{84（b-a）}{44}$g，
NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{\frac{84（b-a）}{44}}{m}×100%$=$\frac{21（b-a）}{11m}×100%$，故答案為：$\frac{21（b-a）}{11m}×100%$；
（6）堿石灰與大氣相通，堿石灰能吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，所以應(yīng)在堿石灰后面再連接一個(gè)裝有堿石灰的裝置．故答案為：在B之后再接一個(gè)阻止空氣中水和二氧化碳進(jìn)入B的裝置．

點(diǎn)評 本題主要目的是測定二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量，但二氧化硫也能被堿石灰吸收，所以在吸收二氧化碳?xì)怏w前應(yīng)將二氧化硫氣體除盡，除去二氧化硫氣體一般用酸性高錳酸鉀溶液或溴水，再用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫氣體是否除盡．