注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验装置和习题中出现越来越多,它对某些实验现象的观察或实验过程的改进起到了意想不到的效果.(1)图1用50?mL试管作反应容器,

发布时间:2020-08-07 13:50:15

注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验装置和习题中出现越来越多,它对某些实验现象的观察或实验过程的改进起到了意想不到的效果.

(1)图1用50?mL试管作反应容器,磷的燃烧均在密闭容器里进行,可防止白烟污染空气.用50mL注射器(活塞事先处在20?mL刻度处)测量磷燃烧消耗的氧气体积.
操作:①检查装置的气密性.②装药品,连好仪器.③夹紧弹簧夹,加热白磷,观察试管中所发生现象为______.④燃烧结束,试管冷却后打开弹簧夹,可以看到活塞慢慢左移到约______mL刻度处(取整数值).说明空气中氧气的体积分数约为______.
(2)图2用推拉注射器活塞的方法可以检查装置的气密性.当缓缓向外拉动活塞时,如果装置气密性良好,则能观察到______A.注射器内有液体B.瓶中液面上升C.长颈漏斗内液面上升D.长颈漏斗下端管口产生气泡
(3)兴趣小组走进实验室看到了一个不和谐的“音符”(如图3).
(I)此情此景你首先想到是取用该药品时试剂瓶瓶塞应______放在桌上;取用后应立即塞上瓶塞密封保存,这是因为____________,

(II)该兴趣小组同学为了测定某变质的烧碱样品中Na2CO3的质量分数,首先设计了图4所示的装置,通过反应后右侧注射器内收集到气体的量计算出Na2CO3的质量分数(已知该状态下CO2的密度,所使用注射器最大量程为20mL).写出锥形瓶内所发生变化的化学方程式______,______,
小张认为该方案不能准确测得Na2CO3的质量分数,这是因为______,且小李认为该方案中样品的取用的量也需要一定的控制,这是因为______.
(III)该兴趣小组同学在反思上面实验后设计了如图5的装置测定变质的烧碱样品中Na2CO3的质量分数.反应的开始、结束都要用注射器反复的排送气体.实验步骤为:
①检查装置的气密性.?②称取10克干燥的烧碱样品放入广口瓶中,D处注射器内加入适量的稀硫酸,准确称量装置F的质量320克,连好装置.?③打开弹簧夹1,反复推拉注射器A?10次,准确称量装置F的质量320.5克.④关闭弹簧夹1,然后推动活塞,让稀硫酸逐滴滴入样品中,直到不再产生气泡为止.?⑤打开弹簧夹1,缓缓推拉注射器A10次.?⑥再准确称装置F质量为321.6克.
问题探究:
(i)E装置的作用是______,G装置作用______.
(ii)若步骤⑤中注射器推拉速率过快,则测定的Na2CO3的质量分数会______(填“偏大”、“偏小”、“不变”).
(iii)试根据实验所记数据计算出该烧碱样品中Na2CO3的质量分数______.

网友回答

解:(1)白磷燃烧会成白色固体五氧化二磷,故可观察到产生大量白烟;由于白磷燃烧消耗尽点空气体积的氧气,因此装置内气体体积减少50mL×=10mL,所以注射器内10mL气体进入补充,注射器内剩余气体体积20mL-10mL=10mL,因此,可以看到活塞慢慢左移到约10mL处;此实验再次验证了空气中约含或21%的氧气;
(2)当缓缓向外拉动注射器的活塞时,锥形瓶内气体被抽入注射器,如果装置气密性良好,外界的空气就会从长颈漏斗进入补充,因此,可观察到长颈漏斗下端管口产生气泡;故选D;
(3)(I)取用药品时,试剂瓶的瓶盖应倒放在桌面上;在保存氢氧化钠时,由于氢氧化钠既能吸收空气中的水而潮解,又能吸收空气中的二氧化碳而变质,因此必须密封保存;
(II)氢氧化钠与盐酸发生中和反应生成氯化钠和水,化学方程式为NaOH+HCl=NaCl+H2O;碳酸钠与盐酸发生复分解反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;因为所选用的盐酸具有挥发性,而得产生的二氧化碳气体的体积测定不准确,因而造成对碳酸钠质量分数测定不准确;所选择的仪器容积所限,若产生较多气体时,气体体积超出所选注射器量程时,因无法测量体积而实验失败,所以,加入药品时要适当进行控制;
(III)(i)利用装置E中浓硫酸具有吸水性,该装置在实验中主要为除去二氧化碳中的水蒸气;装置G中的碱石灰既能吸收空气中的水,又能吸收空气中的二氧化碳,连接在装置F与大气之间,作用在于防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入F中;
(ii)推拉注射器可使装置内产生的二氧化碳完全被装置F中氢氧化钠溶液吸收,若推拉速度过快,会造成二氧化碳气体未被吸收而排出,使得测定的二氧化碳质量偏小而导致整个测定结果偏小;
(iii)根据装置F的质量变化,可知反应生成二氧化碳的质量=321.6g-320.5g=1.1g;设样品中碳酸钠的质量为x
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
106??????????????????44
x??????????????????? 1.1g
=? x=2.65g
该烧碱样品中Na2CO3的质量分数=×100%=26.5%

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