Question

综合探究:

I.某小组同学利用下图所示装置探究了可燃物的燃烧条件。

已知:白磷的着火点40°C，棉花的着火点150°C。

步骤①:将U型管放入冷水中，打开K₁，关闭K₂，向∪型管中充入氧气。两端棉花都不燃烧。

步骤②:打开K₂，关闭K₁，向U型管中充入二氧化碳，观察到澄清石灰水变浑浊后，将∪型管放入80°C热水中。两端棉花都不燃烧。

步骤③: ………

步骤④:打开K₂关闭K₁，向U型管中充入二氧化碳。燃烧着的棉花熄灭。

(1)步骤①的实验目的是________________。

(2)步骤②中澄清石灰水的作用是_______________。

(3)步骤③的操作及现象是_______________。

(4)步骤④中燃着的棉花熄灭的原因是________________。

II.食用碱的主要成分是Na₂CO₃ (常含有少量的NaCl)。课外探究小组为测定市售食用碱中Na₂CO₃的含量，设计了如图实验装置: (提示:碱石灰是氢氧化钠和氧化钙混合物)

实验操作:

(1)连接装置，并检查装置的气密性；

(2)称取11g食用碱样品加入锥形瓶中；

(3)打开K₁，关闭K₂，向装置中缓慢通入一段时间空气，称量D装置质量为92g；

(4)打开K₂，关闭K₁，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

(5)关闭K₂，打开K₁，继续向装置中缓慢通入空气数分钟；

(6)称量D装置质量为96.4g。

讨论:

(1)实验中用稀硫酸代替稀盐酸，其优点是______________；

(2)在打开分液漏斗活塞前，先通一段时间空气的目的______________，充分反应后向装置中通入空气的目的____________________________。

(3)如果没有C和E装置，所测定的碳酸钠的含量将______________；数据处理:根据实验结果，求食用碱中碳酸钠的质量分数? (请写出计算过程)_________________

Answer

探究可燃物与氧气按触，温度未达到着火点时是否燃烧 证明U型管中氧气已排尽 打开K1，关闭K2，向U型管中充入氧气，右端棉花燃烧，左端棉花不燃烧 充入不支持燃烧的二氧化碳，隔绝了氧气 不混入盐酸挥发出的氯化氢气体 排尽装置内空气中的二氧化碳 让生成的二氧化碳全部进入D装置(以上合理即可) 偏大 96.4%

【解析】

I.（1）将U型管放入冷水中，打开K1，关闭K2，向U型管中充入氧气。两端棉花都不燃烧，实验目的是探究可燃物与氧气接触，温度未达到着火点时是否燃烧；故填：探究可燃物与氧气接触，温度未达到着火点时是否燃烧
（2）打开K2，关闭K1，向U型管中充入二氧化碳，观察到澄清石灰水变浑浊，说明二氧化碳已经充满U型管，证明U型管中氧气已排尽；故填：证明U型管中氧气已排尽
（3）打开K1，关闭K2，向U型管中充入氧气，热水的温度可以使右端白磷达到着火点，棉花燃烧，左端棉花没有达到着火点，不燃烧；故填：打开K1，关闭K2，向U型管中充入氧气。右端棉花燃烧，左端棉花不燃烧。
（4）打开K2，关闭K1，向U型管中充入二氧化碳，充入不支持燃烧的二氧化碳，隔绝了氧气，燃烧着的棉花熄灭。
II. （1）盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体，而硫酸没有挥发性；故填：不混入盐酸挥发出来的氯化氢气体；
（2）为了使测定结果尽量的准确，在打开分液漏斗活塞前，先通一段时间空气，其目的排净装置内空气中的二氧化碳；反应结束后，为了将生成的二氧化碳全部被氢氧化钡溶液吸收，所以充分反应后要向装置中通入空气；故填：排净装置内空气中的二氧化碳；让生成的二氧化碳全部进入装置D；
（3）如果没有C和E装置，气体中的水蒸气和空气中的二氧化碳可能会进入装置D，造成其增重的质量偏大，进而造成测定结果偏大；故填：偏大；
（4）由质量守恒定律可知，装置D增重的质量即为生成二氧化碳的质量，即：96.4g-92g=4.4g，设食用碱中碳酸钠的质量分数为x，则：

x≈96.4%
答：食用碱中碳酸钠的质量分数约为96.4%。