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(2013?金华)工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.

【原理思路】利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度.
【实验方案】小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略).装置中,仪器A的名称
锥形瓶
锥形瓶

【交流讨论】小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差.你认为下列哪些因素会导致难以避免的误差
②③④
②③④
(填序号).
①加入的稀硫酸量不足           ②装置内空气中的CO2没有排出
③反应产生的CO2未被完全吸收    ④干燥管与空气直接相通
【方案改进】为减少误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略).图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的控制方法是
关闭c、打开a、b
关闭c、打开a、b

【数据分析】若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将
偏低
偏低
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
【拓展提高】已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2.现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液.请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成
Na2SO4和H2SO4;Na2SO4;Na2SO4和NaHCO3
Na2SO4和H2SO4;Na2SO4;Na2SO4和NaHCO3
分析:要熟悉各种仪器的名称和用途;
加入稀硫酸的量可以通过分液漏斗控制,装置中的空气、反应产生的CO2是否被完全吸收、干燥管是否与空气直接相通都能够影响实验结果;
改进后的装置中,氢氧化钠溶液可以除去空气中的二氧化碳,浓硫酸可以除去水,干燥管中的碱石灰可以防止空气中的二氧化碳和水进入U型管;
根据加入稀硫酸的量可以确定反应后所得X溶液中的溶质.
解答:解:【实验方案】
仪器A的名称是锥形瓶.
故填:锥形瓶.
【交流讨论】
加入的稀硫酸量不足时,可以继续加入,而装置内空气中的CO2没有排出、反应产生的CO2未被完全吸收、干燥管与空气直接相通等因素会导致难以避免的误差.
故填:②③④.
【方案改进】
反应前通空气时,关闭c、打开a、b,可以把B、C装置中的二氧化碳排出,使实验结果更准确.
故填:关闭c、打开a、b.
【数据分析】
若撤去图乙中的C装置,水和二氧化碳同时被D装置中的碱石灰吸收,使计算出的碳酸钠结果偏大,从而导致氢氧化钠的含量偏低.
故填:偏低.
【拓展提高】
向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体,说明稀硫酸和氢氧化钠完全反应后,剩余的稀硫酸和碳酸钠完全反应后仍然有剩余,不然就不会生成二氧化碳了.
当稀硫酸过量时,X中的溶质是硫酸钠和硫酸;
当硫酸适量时,和氢氧化钠反应生成硫酸钠,和碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸氢钠,再和碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,X中的溶质是硫酸钠;
当稀硫酸不足时,和氢氧化钠反应生成硫酸钠,和碳酸钠反应生成硫酸钠和碳酸氢钠,再和部分碳酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳,X中的溶质是硫酸钠和碳酸氢钠.
故填:Na2SO4和H2SO4;Na2SO4;Na2SO4和NaHCO3
点评:本题主要考查了实验装置的设计和物质的推断等方面的知识,比较难,既是考试的重点,又是考试的难点.
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(1)
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
CaCO3
 高温 
.
 
CaO+CO2
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