Question

（11分）为测定Na2CO3与Na2SO3混合物中各组分的含量，取样品23.2g以下图所示装置进行实验：（铁架台、铁夹等仪器未在图中画出）

（1）将仪器连接好以后，必须进行的第一步操作是_________ ____。

（2）此实验还必须用到的最重要的仪器是_______；仪器F的作用是_______。

（3）已知仪器C中装有品红溶液，其作用是________       ___。

（4）实验室中备有以下常用试剂：

a．浓硫酸

b．酸性高锰酸钾溶液

c．品红溶液 

d．饱和碳酸氢钠溶液

e．氢氧化钠溶液

f．碱石灰

g．无水硫酸铜 

h．五氧化二磷

i．无水氯化钙

①请将下列容器中应盛放的试剂序号填入相应空格：B中______，D中______，E中______。

②实验过程中，当仪器A内的固体反应完全后，需打开活塞K，向A中通入大量的空气。这样做的目的是_____。所通空气应先经过___________试剂（填上述所供试剂的序号）处理，否则可能引起Na2SO3含量的测量结果比实际值_________（填“偏高”、“偏低”或“没影响”）。

（5）若仪器E在试验完成时增重4.4g，则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为_________。

Answer

（11分）（1）检查装置的气密性（1分）

（2）托盘天平（1分）；防止空气中的水蒸气及二氧化碳等进入E中（1分）

（3）检验SO2是否除尽（1分）；

（4）①b；a；f； （各1分）

②使反应产生的SO2、CO2分别全部被B 、E充分吸收；（1分）

e或f；（1分）偏低（1分）（5）1∶1（1分）

【解析】

试题分析：分析可知实验原理为：混合物中加入硫酸，转化为二氧化硫、二氧化碳，除去反应生成的二氧化硫，利用E装置的增重确定生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算混合物中碳酸钠的质量，进而计算各组分的质量分数。

（1）由于需要测定二氧化碳的质量，整套装置应气密性良好，故实验之前应检验装置的气密性；

（2）实验测定二氧化碳的质量，进而计算碳酸钠的质量，要计算质量分数，需要知道样品的总质量，故应需要用托盘天平称量样品的质量；利用E装置的增重确定生成的二氧化碳的质量，故F装置目的是防止空气中的水蒸气、二氧化碳加入E装置中，影响测量结果；

（3）样品和酸反应生成的气体为二氧化碳和二氧化硫气体，利用B装置除去二氧化硫，利用E装置的增重确定生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算混合物中碳酸钠的质量，所以装置C的作用是用品红试液验证二氧化硫是否被B吸收完全；

（4）实验原理是除去反应生成的二氧化硫，利用E装置的增重确定生成的二氧化碳的质量，根据二氧化碳的质量计算混合物中碳酸钠的质量，故进入装置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，所以装置B的作用是除去气体中的二氧化硫，试剂是吸收二氧化硫，不能吸收二氧化碳且不能生成二氧化碳，分析选项中试剂可知应选择c．酸性高锰酸钾溶液；装置C的作用是验证二氧化硫是否除尽，装置D的作用是干燥气体，选择试剂为a（浓硫酸），E和F装置中是盛碱石灰的干燥管，利用E装置的增重确定生成的二氧化碳的质量，F为了排除空气中的二氧化碳，水蒸气进入装置E产生误差；

（5）装置内会残留部分二氧化碳，应使二氧化碳全部被装置E中药品吸收，所以通入大量的空气目的是排尽装置内的二氧化碳，使生成的二氧化碳能够全部被装置E中药品吸收；由于空气中含有二氧化碳，应先除去空气中的二氧化碳，若不除去空气中的二氧化碳，导致测定二氧化碳的质量增大，计算所得碳酸钠的质量增大，引起测定的Na2S03质量减小，导致Na2SO3含量偏低，可以使空气先通过e氢氧化钠溶液，除去含有的二氧化碳；

（6）装置E在实验完成时增重4.4g为二氧化碳的质量，物质的量为4.4g/44g·mol-1=0.1mol，根据碳元素守恒可知混合物中碳酸钠的质量为0.1mol×106g/mol=10.6g，所以亚硫酸钠的质量为23.2g-10.6g=12.6g，物质的量为12.6g/126g·mol-1=0.1mol，所以则Na2CO3与Na2SO3的物质的量之比为0.1mol：0.1mol=1：1。

考点：混合物的成分测定，考查实验的基本操作、化学计算。