Question

为测定CO₂的相对分子质量，某实验小组三位同学选用含NaHCO₃的样品(质量均为m₁g)和其它合理的试剂，进行了以下三个实验。完成下列填空：

甲用重量法确定CO₂的质量，装置如下图：

(1)B中反应的化学方程式为____________________________________________________。

(2)实验中持续缓缓通入空气，其作用之一是把生成的CO₂全部排入后续装置中，使之完全被吸收；另有作用为___________________________________________________________。

(3)不能提高测定精确度的措施是___________。

a．向B内加入酸之前，排尽装置内的CO₂气体

b．向B内滴加酸时不宜过快

c．在B、C之间增添盛有饱和NaHCO₃溶液的洗气装置

d．在D后增添盛有碱石灰的干燥管

乙用滴定法确定CO₂的物质的量，将样品配制成100mL溶液，从中取出20.00 mL，用c mol·L^－1的盐酸滴定(甲基橙作指示剂)。当______________________________________________________时，停止滴定。平行测定三次，有关实验数据记录如下表。m₁ g样品产生CO₂的物质的量为_____________。

实验编号	待测液体积 (mL)	消耗盐酸体积(mL)
初读数	末读数
1	20.00	0.00	25.02
2	20.00	0.20	28.80
3	20.00	1.30	26.28

丙用气体体积法确定CO₂的体积，装置如图所示。

(4)为了减小实验误差，量气管中加入的液体X为___________________溶液；

(5)若该装置气密性良好，读数平视，但测得的“CO₂体积”数据仍然偏小，其原因可能是____________________________________________________________________________。

(6)确定CO₂的相对分子质量，选用___________________(限用“甲”、“乙”、“丙”进行填写)的实验数据为最佳。

Answer

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O 搅拌B、C中的反应物，使反应充分进行 c 滴入1滴盐酸，溶液刚好由黄色变橙色，且半分钟内不变色 0.125c mol 饱和碳酸氢钠 测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面或有CO2溶解在水中或其他合理的答案 甲和乙

【解析】

空气进入装置A中，氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳，排除空气中的气体对实验的干扰；锥形瓶中发生碳酸氢钠与酸的反应，产生大量二氧化碳，持续缓缓通入空气，把生成的CO2全部排入后续装置中，经过装置C时，将制得的二氧化碳干燥，最后通入碱石灰中，通过碱石灰增重，计算生成二氧化碳的质量。

(1)B中发生碳酸氢钠与酸的反应，反应的化学方程式2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O；

(2)装置A中的出气导管伸入装置B的液面以下，实验中持续缓缓通入空气，把生成的CO2全部排入后续装置中，使之完全被吸收；通过气体翻动反应液体，搅拌B、C中的反应物，使反应充分进行；

(3) a．向B内加入酸之前，排尽装置内的CO2气体，保证最后吸收的气体完全由反应制备，提高反应精确度；

b．向B内滴加酸时不宜过快，使碳酸氢钠与酸充分反应，提高反应效率；

c．在B、C之间增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置对反应结果无作用，此反应不需要收集二氧化碳，不用饱和碳酸氢钠溶液；

d．在D后增添盛有碱石灰的干燥管，保证气体被彻底吸收，确保实验结果准确。

综上所述，不能提高测定精确度的措施是c。

乙用滴定法确定CO2的物质的量，用c mol·L－1的盐酸滴定(甲基橙作指示剂)。当滴入1滴盐酸，溶液刚好由黄色变橙色，且半分钟内不变色时，停止滴定。平行测定三次，由表可知，待测液20ml，消耗盐酸平均25ml，根据反应方程式NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，m1 g样品产生CO2的物质的量 ；

丙用气体体积法确定CO2的体积，用连通器原理，通过收集二氧化碳气体，计算气体体积。 (4)为了减小实验误差，降低溶液对二氧化碳的吸收，量气管中加入的液体X为饱和碳酸氢钠溶液；

(5)若该装置气密性良好，但测得的“CO2体积”数据仍然偏小，其原因可能是测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面或有CO2溶解在水中；

(6)甲、乙实验可以计算气体质量，而丙实验只能知道气体体积和物质的量，故确定CO2的相对分子质量，选用甲、乙的实验数据为最佳。