Question

某化工厂生产的纯碱中含有少量的氯化钠。化学活动小组的同学合理利用下列装置对此样品进行分析。根据进入量筒中液体的体积来计算该样品中纯碱的含量。已知二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度极小。

请你与活动小组的同学一起思考并回答下列问题：
（1）进行实验时，应选择上述装置中的          组合更合理（选填甲、乙、丙、丁）。所选装置各导管的连接顺序从左到右依次为         （填导管序号）。
（2）反应开始后，甲中有气泡产生，该反应的化学方程式为               。
（3）若甲中采用盐酸进行实验，测得数据与用稀硫酸时不一致，则采用稀盐酸时测得样品中纯碱的质量分数         （填较大、较小）。
（4）实验中，若样品取量过多，可能导致反应液体外溢，造成实验误差；若样品取量太少，会导致                        ，也会造成实验误差。

Answer 1

（1）甲、丙、丁     a e d f
（2）Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
（3）较大
（4）生成的气体过少，气体压强太小，液体不能压入量筒中

本题考查的是碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙，实验数据处理或者误差分析的探究，测量容器-量筒，酸的化学性质，化学实验方案设计与评价。
（1）根据题意，稀硫酸与样品中的碳酸钠反应生成的CO₂能和浓氢氧化钠溶液反应，而被其吸收，也就无法排除液体以测量体积；而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度极小，二氧化碳能将碳酸氢钠溶液排到量筒中，量筒中液体的体积等于生成的二氧化碳的体积，故选甲、丙、丁。由于气体密度小于液体，要排出洗气瓶中的液体，则气体应由短管进入，故接口顺序为a、e、d、f。
（2）碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，故反应的化学方程式为Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑。
（3）盐酸具有挥发性，挥发出的氯化氢会与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，使测量结果偏大。
（4）若样品取量太少，则反应生成的气体量过少，气体压强就小，液体就不能被压入量筒中，也就无法测量。