Question

20．某過碳酸鈉（Na₂CO₄）中含有少量過氧化鈉，甲、乙兩位同學(xué)各稱取一定質(zhì)量的該樣品，并用如下圖所示儀器測定樣品的純度．
儀器的連接順序，甲同學(xué)：⑤-⑧-③-⑦-④；乙同學(xué)：⑤-③-②

已知：過碳酸鈉（Na₂CO₄）、過氧化鈉分別跟足量稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式如下：
2Na₂CO₄+2H₂SO₄═2Na₂SO₄+2CO₂↑+O₂↑+2H₂O
2Na₂O₂+2H₂SO₄═2Na₂SO₄+O₂↑+2H₂O
（1）甲同學(xué)想通過實驗測得的數(shù)據(jù)是生成的氧氣的體積，他選用的裝置③（填序號）是沒有必要的．實驗中甲同學(xué)測得氣體體積為V L（20℃，1大氣壓），計算時他未將V L換算到標準狀況，則他得到的Na₂CO₄的質(zhì)量分數(shù)偏低．（填“偏高”或“偏低”）
（2）乙同學(xué)想通過實驗測得的數(shù)據(jù)是生成的二氧化碳的質(zhì)量，按他測得的數(shù)據(jù)計算出的實驗結(jié)果有可能偏高，原因是空氣中的水與二氧化碳進入②增重使結(jié)果偏大，也有可能偏低，原因是產(chǎn)生的二氧化碳在裝置⑤、③及導(dǎo)管中沒有完全被②吸收使結(jié)果偏小．
（3）為了測得準確的實驗數(shù)據(jù)，請你將乙同學(xué)的實驗設(shè)計進行改進，寫出你所選用儀器的連接順序（每種儀器最多使用一次，也可以不用）⑩①③②⑨．（填序號）

Answer 1

分析 （1）過碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和氧氣，甲同學(xué)通過⑤-⑧-③-⑦-④的步驟進行實驗，可用⑧吸收二氧化碳，通過測量氧氣的體積可確定含量；
（2）乙同學(xué)：⑤-③-②，用堿石灰吸收二氧化碳，根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可確定含量；空氣中二氧化碳和水蒸氣進入會引起測定結(jié)果偏大，生成的二氧化碳未被完全吸收會使測定結(jié)果偏�。�
（3）應(yīng)在②后面連接⑨，防止空氣中的水、二氧化碳進入②，且使裝置內(nèi)氣體全部被吸收，應(yīng)通氮氣，把生成的二氧化碳趕入后邊的裝置完全吸收，以減少誤差．

解答 解：（1）過碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化碳和氧氣，甲同學(xué)通過⑤-⑧-③-⑦-④的步驟進行實驗，可用⑧吸收二氧化碳，通過測量氧氣的體積可確定含量，用排水法收集氧氣，氣體無需干燥，則裝置③沒有必要，實驗中甲同學(xué)測得氣體體積為V L （20℃，1大氣壓），計算時他未將V L換算到標準狀況，測定氧氣體積比標準狀況大，則他得到的Na₂CO₄的質(zhì)量分數(shù)偏低；
故答案為：生成的氧氣的體積；③；偏低；
（2）乙同學(xué)：⑤-③-②，用堿石灰吸收二氧化碳；根據(jù)二氧化碳的質(zhì)量可確定含量，但空氣中的水與二氧化碳進入②增重使結(jié)果偏大；
故答案為：生成的二氧化碳的質(zhì)量；空氣中的水與二氧化碳進入②增重使結(jié)果偏大；產(chǎn)生的二氧化碳在裝置⑤、③及導(dǎo)管中沒有完全被②吸收使結(jié)果偏��；
（3）應(yīng)在②后面連接⑨，防止空氣中的水、二氧化碳進入②，且使裝置內(nèi)氣體全部被吸收，應(yīng)通氮氣，把生成的二氧化碳趕入后邊的裝置完全吸收，以減少誤差；儀器的連接順序⑩①③②⑨．
故答案為：⑩①③②⑨．

點評 本題考查較實驗方案的設(shè)計，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰Φ目疾椋瑸楦呖汲Ｒ婎}型，注意把握實驗的原理和目的，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．