Question

为测定某工业纯碱中碳酸纳（含少量氯化钠）的质量分数，某活动小组同学采用气体法：通过测定碳酸钠与酸反应产生的二氧化碳的质量来推算碳酸纳的质量．他们设计以下实验方案并实施（装置气密性良好，操作规范、计算无误）：
方案一：如图1所示，称取一定质量的样品，加入过量的稀硫酸，反应结束后，调整量筒使液面与广口瓶内液面相平时读数．测出产生二氧化碳气体的体积，根据密度计算二氧化碳的质量．
方案二：如图2所示，称取一定质量的样品，加入过量的稀硫酸，反应结束后，打开止水 夫，通入足量氮气．称量球形管中碱石灰增加的质量，即为生成的二氧化碳的质量．
回答下列问题：
（1）若方案一的实验结果偏低，可能的一条原因是________；
（2）方案二中通入氮气的目的是________；若最终的实验结果偏高，主要的原因是________，改进方案为________．
（3）除气体法之外，再设计一个测定工业纯碱中碳酸钠含量的实验方案．

Answer 1

解：（1）方案一是利用排水法来测定生成的二氧化碳的体积，由于二氧化碳会溶于水中，导致测得的结果偏低，故填：生成的二氧化碳溶于水中；
（2）实验中通入氮气的目的是使生成的二氧化碳能充分被碱石灰吸收，由于生成的二氧化碳中混合液水蒸气，会使碱石灰吸收的质量大于实际二氧化碳的质量而导致实验结果偏大，可以在实验的发生装置和吸收二氧化碳的干燥管之间增加一个盛有浓硫酸的装置来吸收二氧化碳中混有的水蒸气，故填：使生成的二氧化碳能充分被碱石灰吸收，生成的二氧化碳中混有水蒸气，在发生装置和吸收二氧化碳的干燥管之间增加一个盛有浓硫酸的装置；
（3）除了通过测定生成的二氧化碳的量来测定碳酸钠的质量分数，还可以通过测定一定量的样品完全反应生成二氧化碳所需要的盐酸的量来进行计算，故答案为：称取一定量的碳酸钠，逐滴加入一定质量分数的稀盐酸，当恰好不再产生气泡时，记下所用的稀盐酸的质量即可．
分析：根据已有的知识进行分析，要测定碳酸钠的含量，可以依据碳酸钠与酸反应生成二氧化碳的体积或质量来计算，也可以依据一定量的样品消耗一定量的盐酸来进行．
点评：本题考查了化学实验方案的设计，完成此题，可以依据题干提供的信息结合物质的性质进行．