Question

2．实验室现有一种含有氯化钠的纯碱固体样品．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，利用如图所示装置（部分固定装置已略去）进行实验，测定其中纯碱的含量，并证实二氧化碳能与氢氧化钠发生化学反应．已知，该装置气密性良好，氢氧化钠溶液过量．
探究过程如下：
Ⅰ．称量纯碱样品质量记为 m，装置B及其中试剂的总质量为 m₁，
Ⅱ．将质量为m的样品装入装置A中，关闭止水夹K₂，打开止水夹K₁．向样品中加入足量的稀硫酸，充分反应后，观察到C装置中的澄清石灰水不变浑浊．再次称B装置的总质量为m₂．
Ⅲ．关闭止水夹K₁，打开止水夹K₂，使B装置与空气连通．向D装置内加入足量的稀盐酸（溶液浸没长颈漏斗下端管口）充分反应，观察现象．请回答：
（1）利用A装置制取二氧化碳的发生装置与实验室用氯酸钾制取氧气的
发生装置不相同（填“相同”或“不同”）
（2）二氧化碳与氢氧化钠反应的化学方程式为CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O．
（3）依据实验所得数据，该组甲同学得出计算样品中纯碱含量的式子为$\frac{53（{m}_{2}-{m}_{1}）}{22m}$，通过误差分析，乙同学发现所用数据不可靠．造成该数据不可靠的原因及其对计算结果的影响是：
①没有事先排走空气中的二氧化碳，导致计算结果偏大．
②装置内还有残留的二氧化碳气体没有被氢氧化钠溶液吸收，导致测量结果偏小．（任选一个因素）
（4）证实二氧化碳与氢氧化钠溶液发生了反应的现象是C中液体压入B中，产生白色沉淀．
（5）实验结束后，B装置溶液中含有的溶质可能有多种情况，任意写出其中的一种情况NaOH或NaOH、Ca（OH）₂或NaOH、Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）制取气体的实验装置取决于反应物的状态和反应的条件；
（2）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤进行书写即可．
（3）根据实验的注意事项来分析产生误差的可能原因；
（4）根据装置内压强的变化以及碳酸钠与氢氧化钙反应的现象来分析；
（5）根据B装置中发生的反应来分析．

解答 解：（1）在实验室中，通常固态的大理石或石灰石与液态的稀盐酸反应来制取二氧化碳，而用加热氯酸钾固体的方法来制取氧气，故两套装置不相同；故填：不相同；
（2）氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；
（3）在实验过程中，必需保证生成的二氧化碳要被氢氧化钠溶液完全吸收，故填：装置内还有残留的二氧化碳气体没有被氢氧化钠溶液吸收，导致测量结果偏小．
（4）B装置中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，气体体积减小，造成该装置内气体的压强减小，会看到澄清的石灰水被吸入装置B，且与其中的碳酸钠反应生成了碳酸钙白色沉淀；故填：C中液体压入B中，产生白色沉淀．
（5）B装置中原来是氢氧化钠，和二氧化碳反应生成了碳酸钠，碳酸钠与氢氧化钙反应生成了氢氧化钠和碳酸钙沉淀．
故填：NaOH或NaOH、Ca（OH）₂或NaOH、Na₂CO₃．

点评 本题考查了实验室中制取气体的装置、化学方程式的书写、实验误差的分析以及实验结论的分析，难度适中．