Question

20．小苏打长期放置在空气中会变质（部分转变为Na₂CO₃），某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO₃的质量分数，设计如下实验方案：
Ⅰ．加热分解法
利用图1装置，充分加热小苏打样品．
（1）仪器a的名称为坩埚．
（2）在实验过程中，需要测量的实验数据有：
①仪器a的质量；
②加热前坩埚和样品的总质量；
③加热冷却后坩埚和受热后样品的总质量．
Ⅱ．测量气体体积法
利用图2装置，测定反应生成气体的体积．
（3）组装好仪器后，首先进行的操作为检查装置的气密性．
（4）导管g的作用为平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的体积误差．
（5）因为CO₂溶于水，为了减小实验误差，B、C中最好用饱和NaHCO₃溶液代替水．
（6）待反应结束，气体冷却至室温后，利用图2示装置读取气体体积时，应注意的事项有：
①移动C管，使B，C两管中的液体高度相同；
②读数时视线与凹液面最低处相平．

Answer 1

分析 Ⅰ（1）该仪器名称是坩埚；
（2）采用热分解法测定碳酸氢钠质量分数时要测定坩埚质量、加热前坩埚和样品质量、加热后坩埚和残留物的质量；
Ⅱ（3）连接后仪器后在实验前要检查装置气密性；
（4）g的作用有平衡气压、减少误差的作用；
（5）二氧化碳能溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差；
（6）读数时，B、C两管液面相平、视线与液面最低处相平．

解答 解：Ⅰ（1）根据装置图可知，仪器a的名称是坩埚，故答案为：坩埚；
（2）采用热分解法测定碳酸氢钠质量分数时要测定坩埚质量、加热前坩埚和样品质量、加热后坩埚和残留物的质量，利用质量差进行计算，所以②加热前，仪器a和样品的总质量；③加热冷却后，仪器a坩埚和残留物的总质量，
故答案为：②加热前坩埚和样品的总质量；③加热冷却后坩埚和受热后样品的总质量；
Ⅱ（3）连接后仪器后在实验前要检查装置气密性，否则可能导致实验失败，
故答案为：检查装置的气密性；
（4）导管g使分液漏斗与锥形瓶向联通，能平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下，否则稀硫酸不易流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的体积误差，而使测量更准确，
故答案为：平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的体积误差；
（5）二氧化碳能溶于水，但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差，所以可以用饱和碳酸氢钠代替水，故答案为：饱和NaHCO₃；
（6）读数时，B、C两管液面相平、视线与液面最低处相平，否则易产生误差，导致计算结果有误差，
故答案为：移动C管，使B，C两管中的液体高度相同；读数时视线与凹液面最低处相平．

点评 本题考查了测定碳酸氢钠质量分数方法，题目涉及基本实验操作、实验分析、对比能力等，明确实验原理是解本题关键，注意滴定管刻度遵循“上小下大”原则，难点是分析导管g的作用，题目难度中等．