Question

某化工廠生產的純堿中含有少量的氯化鈉。化學活動小組的同學合理利用下列裝置對此樣品進行分析。根據進入量筒中液體的體積來計算該樣品中純堿的含量。已知二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中溶解度極小。

請你與活動小組的同學一起思考并回答下列問題：
（1）進行實驗時，應選擇上述裝置中的          組合更合理（選填甲、乙、丙、丁）。所選裝置各導管的連接順序從左到右依次為         （填導管序號）。
（2）反應開始后，甲中有氣泡產生，該反應的化學方程式為               。
（3）若甲中采用鹽酸進行實驗，測得數據與用稀硫酸時不一致，則采用稀鹽酸時測得樣品中純堿的質量分數         （填較大、較小）。
（4）實驗中，若樣品取量過多，可能導致反應液體外溢，造成實驗誤差；若樣品取量太少，會導致                        ，也會造成實驗誤差。

Answer 1

（1）甲、丙、丁     a e d f
（2）Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑
（3）較大
（4）生成的氣體過少，氣體壓強太小，液體不能壓入量筒中

本題考查的是碳酸鈉、碳酸氫鈉與碳酸鈣，實驗數據處理或者誤差分析的探究，測量容器-量筒，酸的化學性質，化學實驗方案設計與評價。
（1）根據題意，稀硫酸與樣品中的碳酸鈉反應生成的CO₂能和濃氫氧化鈉溶液反應，而被其吸收，也就無法排除液體以測量體積；而二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中溶解度極小，二氧化碳能將碳酸氫鈉溶液排到量筒中，量筒中液體的體積等于生成的二氧化碳的體積，故選甲、丙、丁。由于氣體密度小于液體，要排出洗氣瓶中的液體，則氣體應由短管進入，故接口順序為a、e、d、f。
（2）碳酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，故反應的化學方程式為Na₂CO₃ + H₂SO₄ = Na₂SO₄ + H₂O + CO₂↑。
（3）鹽酸具有揮發性，揮發出的氯化氫會與碳酸氫鈉反應生成二氧化碳，使測量結果偏大。
（4）若樣品取量太少，則反應生成的氣體量過少，氣體壓強就小，液體就不能被壓入量筒中，也就無法測量。