Question

（2011?甘肅二模）為測定Na₂CO₃與Na₂SO₃混合物中各組分的含量，取樣品23.2g以如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：（鐵架臺、鐵夾等儀器未在圖中畫出）

（1）儀器F的作用是

防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳加入E裝置中

．
（2）已知儀器C中裝有品紅溶液，其作用是

檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡

，有人提出該溶液可能引起Na₂CO₃含量的測量結(jié)果比實(shí)際值偏低，理由是

部分二氧化碳溶解在品紅溶液中

．
（3）實(shí)驗(yàn)室中備有以下常用試劑：a．濃硫酸  b．品紅溶液  c．酸性高錳酸鉀溶液  d．氫氧化鈉溶液 e．無水硫酸銅 f．堿石灰  g．五氧化二磷 h．無水氯化鈣，
請將下列容器中應(yīng)盛放的試劑序號填入相應(yīng)空格：B中

c

，D中

a

，E中

f

．
實(shí)驗(yàn)過程中，當(dāng)儀器A內(nèi)的固體反應(yīng)完全后，需打開活塞K，向A中通入大量的空氣．這樣做的目的是使A、B、C、D各儀器中殘留的CO₂進(jìn)入E被充分吸收．所通空氣應(yīng)先經(jīng)過

d或f

試劑（填上述所供試劑的序號）處理，否則可能引起Na₂SO₃含量的測量結(jié)果比實(shí)際值

偏低

（填“偏高”，“偏低”或“沒影響”）．
（4）若儀器E在試驗(yàn)完成時增重4.4g，則Na₂CO₃與Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比為

1：1

，其中4.4g數(shù)值獲得的方法是

實(shí)驗(yàn)前后稱量盛有干燥劑的E質(zhì)量，求出質(zhì)量差即可

．

Answer 1

分析：由裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理為：混合物中加入硫酸，轉(zhuǎn)化為二氧化硫、二氧化碳，除去反應(yīng)生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，故F裝置目的是防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳加入E裝置中，影響測量結(jié)果；
（2）實(shí)驗(yàn)原理是除去反應(yīng)生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，故進(jìn)入裝置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，故裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，裝置C的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡；
C中若裝品紅溶液，會溶解少量二氧化碳，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量減小，計(jì)算所得碳酸鈉的質(zhì)量偏��；
（3）實(shí)驗(yàn)原理是除去反應(yīng)生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，故進(jìn)入裝置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，故裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，試劑保證吸收二氧化硫，不能吸收二氧化碳且不能生成二氧化碳，裝置C的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，裝置D的作用是干燥氣體；
裝置內(nèi)會殘留部分二氧化碳，應(yīng)使二氧化碳區(qū)別被裝置E中藥品吸收，故通入大量的空氣目的是排盡裝置內(nèi)的二氧化碳，使生成的二氧化碳能夠全部裝置E中藥品吸收．由于空氣中含有二氧化碳，應(yīng)先除去空氣中的二氧化碳．若不除去空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，計(jì)算所得碳酸鈉的質(zhì)量增大，引起測定的Na₂S0₃質(zhì)量減��；
（4）裝置E在實(shí)驗(yàn)完成時增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，計(jì)算二氧化碳的物質(zhì)的量，根據(jù)碳元素守恒可知混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，總質(zhì)量減碳酸鈉的質(zhì)量等于亞硫酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而亞硫酸鈉的物質(zhì)的量，據(jù)此計(jì)算；
實(shí)驗(yàn)前后稱量盛有干燥劑的E質(zhì)量，求出質(zhì)量差即可獲得4.4g．

解答：解：由裝置圖可知，實(shí)驗(yàn)原理為：混合物中加入硫酸，轉(zhuǎn)化為二氧化硫、二氧化碳，除去反應(yīng)生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
（1）利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，故F裝置目的是防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳加入E裝置中，影響測量結(jié)果，
故答案為：防止空氣中的水蒸氣、二氧化碳加入E裝置中；
（2）實(shí)驗(yàn)原理是除去反應(yīng)生成的二氧化硫，利用E裝置的增重確定生成的二氧化碳的質(zhì)量，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量，故進(jìn)入裝置E中的二氧化碳要干燥、不含二氧化硫，故裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，裝置C的作用是檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡；
C中若裝品紅溶液，會溶解少量二氧化碳，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量減小，計(jì)算所得碳酸鈉的質(zhì)量偏小，Na₂CO₃含量的測量結(jié)果偏低，
故答案為：檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡；部分二氧化碳溶解在品紅溶液中；
（3）裝置B的作用是除去氣體中的二氧化硫，試劑保證吸收二氧化硫，不能吸收二氧化碳且不能生成二氧化碳，故選擇c．酸性高錳酸鉀溶液；
裝置D的作用是干燥氣體，選擇試劑為a（濃硫酸）；
E裝置吸收生成的二氧化碳，可以用堿石灰吸收，故選f；
由于空氣中含有二氧化碳，應(yīng)先除去空氣中的二氧化碳，若不除去空氣中的二氧化碳，導(dǎo)致測定二氧化碳的質(zhì)量增大，計(jì)算所得碳酸鈉的質(zhì)量增大，引起測定的a₂S0₃質(zhì)量減小，導(dǎo)致Na₂SO₃含量偏低，可以使空氣先通過d氫氧化鈉溶液或f堿石灰除去含有的二氧化碳；
故答案為：c；a；f；d或f；偏低；
（4）裝置E在實(shí)驗(yàn)完成時增重4.4g為二氧化碳的質(zhì)量，物質(zhì)的量為

4.4g

44g/mol

=0.1mol，根據(jù)碳元素守恒可知混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為0.1mol×106g/mol=10.6g，所以亞硫酸鈉的質(zhì)量為23.2g-10.6g=12.6g，物質(zhì)的量為

12.6g

126g/mol

=0.1mol，所以則Na₂CO₃與Na₂SO₃的物質(zhì)的量之比為0.1mol：0.1mol=1：1，實(shí)驗(yàn)前后稱量盛有干燥劑的E質(zhì)量，求出質(zhì)量差即可獲得4.4g；
故答案為：1：1；實(shí)驗(yàn)前后稱量盛有干燥劑的E質(zhì)量，求出質(zhì)量差即可．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解、物質(zhì)組成的測定等，難度中等，理解原理是關(guān)鍵，需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識與綜合運(yùn)用知識分析解決問題的能力．