Question

为测定碳酸氢钠纯度（含有少量氯化钠），学生设计了如下几个实验方案（每个方案均称取 m1g 样品），请回答每个方案中的问题。

（方案Ⅰ）选用重量法进行测定：可用如图中的装置进行实验。

（1）A 装置中 NaOH 溶液的作用是_________；若直接向试样溶液中鼓入空气会导致实验测定结果_________（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。

（2）该方案需直接测定的物理量是_________。

（方案Ⅱ）选用滴定法进行测定：

（3）称取 m₁g 样品，配成 100mL 溶液，取出 20mL，用 c mol/L 的标准 HCl 溶液滴定，消耗体积为 vmL， 则该试样中碳酸氢钠质量分数的计算式为：_________。

（方案Ⅲ）选用气体体积法进行测定：可用上图中的装置进行实验。

（4）为了减小实验误差，量气管中加入的液体 X为_________。

（5）通过实验，测得该试样中碳酸氢钠质量分数偏低，产生这种现象的原因可能是_________。

a 测定气体体积时未冷却至室温

b 测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面

c Y型管中留有反应生成的气体

d 气体进入量气管前未用浓硫酸干燥

（方案Ⅳ）其操作流程如下：

（6）操作Ⅱ的名称是_________。

（7）实验中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、玻璃棒等，还需要的玻璃仪器是_________。

（8）在转移溶液时，如溶液转移不完全，则碳酸氢钠质量分数的测定结果_________（填“偏高”、“偏低”或“无  影响”） 。

Answer

吸收空气中的CO2 偏高 装置C反应前后的质量 饱和NaHCO3 b 蒸发 烧杯、酒精灯 偏高

【解析】

根据实验原理及实验装置分析解答；根据滴定原理及数据进行相关计算；根据流程图及实验操作规范分析解答。

（1）本题是通过碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳，再用碱石灰吸收二氧化碳，通过二氧化碳的质量求碳酸氢钠的质量分数，故应排除空气中二氧化碳的干扰，若不吸收空气中的二氧化碳会导致测定结果偏高；故答案为：吸收空气中的CO2；偏高；

（2）本题是通过碳酸氢钠与硫酸反应生成二氧化碳，再用碱石灰吸收二氧化碳，通过二氧化碳的质量来计算碳酸氢钠的质量，故需要直接测定的物理量是装置C反应前后的质量，其质量差即为二氧化碳的质量；故答案为：装置C反应前后的质量；

（3）碳酸氢钠和盐酸反应方程式：

m=，碳酸氢钠的质量分数为：，故答案为：；

（4）二氧化碳能溶于水，用饱和碳酸氢钠溶液可以降低二氧化碳的溶解度，减小实验误差；故答案为：饱和NaHCO3；

（5）a、测定气体体积时未冷却至室温，由于热胀冷缩，导致所测体积偏大，会使测定结果偏高；b、气体压强大于大气压，会使测定的体积偏小，导致碳酸氢钠的测定结果偏低；

c、原Y形管内有空气，后留有反应产生的气体不影响实验结果；

d、本题是用排水集气法测定气体体积，不需要干燥，d项无影响；

故答案为：b；

（6）依据流程分析可知操作Ⅱ是蒸发溶液得到晶体；故答案为：蒸发；

（7）需要得到溶质固体，实验中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、玻璃棒等，还需要的玻璃仪器是烧杯和酒精灯；故答案为：烧杯、酒精灯；

（8）在转移溶液时，如溶液转移不完全，称量得到氯化钠固体质量减小，计算得到碳酸氢钠质量分数增大；故答案为：偏高。