Question

2．工業(yè)燒堿具有較好的殺菌消毒作用且廉價易得，但工業(yè)燒堿中常含有雜質(zhì)碳酸鈉．某科學學習小組同學圍繞工業(yè)燒堿樣品純度測定問題，展開了討論與探究．
【原理思路】利用Na₂CO₃與稀H₂SO₄反應產(chǎn)生CO₂，通過CO₂質(zhì)量的測定，確定樣品中碳酸鈉的質(zhì)量，從而計算樣品純度．
【實驗方案】小科同學根據(jù)以上思路，設計了如圖甲的實驗方案（固定裝置省略）．

（1）A中發(fā)生反應的化學方程式為Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑．
（2）濃硫酸的作用為吸收水分干燥作用．
【交流討論】小明認為圖甲實驗方案的設計有缺陷，若按該方案進行測定會導致難以避免的誤差．你認為下列哪些因素會導致難以避免的誤差①②③④（填序號）．
①加入的稀硫酸量不足            ②裝置內(nèi)空氣中的CO₂沒有排出
③反應產(chǎn)生的CO₂未被完全吸收    ④干燥管與空氣直接相通
【方案改進】為減少誤差，使CO₂質(zhì)量的測定更準確，該小組同學根據(jù)以上討論，對圖甲方案進行改進，設計了如圖乙的實驗方案（固定裝置省略）．
圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應前和停止反應后，都要通過量的空氣，反應前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的控制方法是反應前，關(guān)閉c打開a和b，反應后關(guān)閉b打開a和c．
【數(shù)據(jù)分析】若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將偏低（填“偏高”、“偏低”或“無影響”）．
【拓展提高】已知Na₂CO₃溶液滴加稀硫酸并不斷振蕩，先生成NaHCO₃，當Na₂CO₃全部轉(zhuǎn)化為NaHCO₃后，生成的NaHCO₃能繼續(xù)與稀硫酸反應生成CO₂．現(xiàn)向樣品中加一定量的稀硫酸，反應后產(chǎn)生無色氣體并得到X溶液．請分析推斷反應后所得X溶液的溶質(zhì)，其所有的可能組成為Na₂SO₄，Na₂SO₄ H₂SO₄，Na₂SO₄ NaHCO₃．

Answer 1

分析 本題能使同學們體會到實驗探究的一般過程，通過實驗分析可知：碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水和二氧化碳，配平即可；濃硫酸的作用為：吸收水分干燥作用；加入的稀硫酸量不足，裝置內(nèi)空氣中的CO₂沒有排出，反應產(chǎn)生的CO₂未被完全吸收，干燥管與空氣直接相通，都會造成以避免的誤差；圖乙B裝置中樣品在與稀硫酸反應前和停止反應后，都要通過量的空氣，反應前通空氣時a、b、c三個彈簧夾的控制方法是：反應前，關(guān)閉c打開a和b，反應后關(guān)閉b打開a和c；若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將偏低，因為會把二氧化碳的質(zhì)量偏高，碳酸鈉偏高，燒堿偏低；向樣品中加一定量的稀硫酸，反應后產(chǎn)生無色氣體并得到X溶液，分析推斷反應后所得X溶液的溶質(zhì)，其所有的可能組成是：Na₂SO₄，Na₂SO₄ H₂SO₄，Na₂SO₄ NaHCO₃．

解答 解：（1）碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉和水和二氧化碳，配平即可；故答案為：Na₂CO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑；
（2）濃硫酸的作用為：吸收水分干燥作用；加入的稀硫酸量不足，裝置內(nèi)空氣中的CO₂沒有排出，反應產(chǎn)生的CO₂未被完全吸收，干燥管與空氣直接相通，都會造成以避免的誤差；若撤去圖乙中的C裝置，則測得工業(yè)燒堿的純度將偏低，因為會把二氧化碳的質(zhì)量偏高，碳酸鈉偏高，燒堿偏低；向樣品中加一定量的稀硫酸，反應后產(chǎn)生無色氣體并得到X溶液，分析推斷反應后所得X溶液的溶質(zhì)，其所有的可能組成是：Na₂SO₄，Na₂SO₄ H₂SO₄，Na₂SO₄ NaHCO₃；故答案為：吸收水分干燥作用； ①②③④；反應前，關(guān)閉c打開a和b，反應后關(guān)閉b打開a和c；偏低； Na₂SO₄，Na₂SO₄ H₂SO₄，Na₂SO₄ NaHCO₃

點評 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結(jié)論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．