Question

【题目】实验室有NH4HCO3和NaHSO3的干燥粉状混合物，某化学兴趣小组测定其中NH4HCO3的含量。小组的同学设计用在混合物中加酸的实验方法来测定其中NH4HCO3的质量分数。（SO2与酸性KMnO4的反应原理：SO2＋MnO4－＋H＋—SO42－＋Mn2＋＋H2O）回答以下问题：

（1）化学小组要紧选用了以下药品和仪器进行实验（图中每种仪器装置只选用了一次，铁架台等固定仪器未画出）

请按气流由左向右的方向,仪器连接顺序是〔填仪器的接口字母a、b...)a→_______f→g→_______。

（2）实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气，作用是；加酸后A装置再次鼓入空气的作用是_______。

（3）E装置的作用是：_______。

（4）实验中，假设C试管中溶液褪色，那么测定结果可能会偏_______，为了确保实验中C试管中溶液不褪色，假设取样品的质量为mg，实验前E中所装amol·L－1的KMnO4溶液体积〔V〕应多于______mL；

（5）假设混合物样品质量为9.875g,充分作用后碱石灰增重4.4g，那么混合物中NH4HCO3的质量分数为_______。

（6）从定量测定的准确性的角度考虑，该套装置还应作进一步的改进，改进的措施是_______。

Answer 1

【答案】i-h-d-e b-c 排除装置中的原有空气，将生成的气体全部送入后续装置或使反应生成的SO2和CO2能被完全吸收 除去SO2，防止对测定结果妨碍 高 80％ B之后接一个阻止空气中水和CO2进入B的装置

【解析】

根据实验目的及物质的性质分析实验装置的连接顺序；根据实验原理分析实验操作中注意事项；根据氧化还原反应中电子转移守恒进行相关计算。

(1)本题实验原理是向混合物中加酸产生二氧化碳和二氧化硫气体，用高锰酸钾溶液除去二氧化硫，然后通过品红溶液检验二氧化硫是否除尽，接着将气体通过浓硫酸干燥，最后用碱石灰吸收二氧化碳气体，碱石灰增加的质量即为二氧化碳气体的质量，所以装置连接顺序是a-i-h-d-e-f-g-b-c，故答案为： i-h-d-e；b-c；

(2)实验开始，混合物加酸前，A装置需要鼓入空气目的是排出系统中的二氧化碳气体，加酸后再次鼓入空气的作用是使生成的气体全部进入后续装置，故答案为：排出装置中原有空气，将生成的气体全部送入后续装置；

(3)高锰酸钾溶液的作用是吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫对测定结果的影响，故答案为：吸收二氧化硫气体，防止二氧化硫对测定结果的影响；

(4)若品红溶液褪色，说明二氧化硫气体没有除尽，将被碱石灰吸收，所以碱石灰质量将偏大，根据实验原理分析可知二氧化碳气体的质量偏大，则混合物中NH4HCO3偏大，测定结果将偏高；为了保证二氧化硫能被全部吸收，可以假定mg样品全是NaHSO3进行计算，则根据原子守恒样品中产生二氧化硫的物质的量为，根据二氧化硫与高锰酸钾反应方程式可得5SO2~2MnO4－，则，V=mL ，故答案为：高；；

(5)碱石灰增重4.4g，即二氧化碳物质的量为0.1mol，由碳元素守恒，碳酸氢铵物质的量也为0.1mol，碳酸氢铵质量为7.9g，NH4HCO3的质量分数为7.9g/9.875g×100%=80%，故答案为：80%；

(6)从该装置测量的物质及该装置结构分析，从定量测定的准确性的角度考虑，该套装置还应作进一步的改进，改进的措施是B之后接一个阻止空气中水和CO2进入B的装置。